ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Точные экспериментальные методы. Измерение поверхностного давления из "Физика и химия поверхностей" Джессопу, пользовавшимся новым чувствительным прибором для измерения поверхностных давлений, удалось проследить во всех деталях переход от газообразной к конденсированной плёнке и установить тесную аналогию между этим переходом и конденсацией трёхмерного газа в жидкость ( 13). [c.43] Указания на существование новой разновидности поверхностных плёнок сплошного типа были получены Лэнгмюром и затем прожерены Лабрустом Адамом и другими исследователями. В настоящее время твёрдо установлено, что сплошные нерастворимые поверхностные плёнки алифатических соединений могут находиться в растянутом состоянии, промежуточном по площади между состоянием весьма плотной упаковки конденсированных плёнок и газообразным состоянием, в котором каждая молекула движется по поверхности самостоятельно. Этот весьма интересный тип плёнки будет рассмотрен в 18 и 19. [c.43] Хотя влияние поверхностных плёнок на контактный потенциал на границе жидкость — воздух было известно и ранее, первые систематические исследования в этой области принадлежат Гюйо (1924) , который изучил действие на этот потенциал поверхностных плёнок нерастворимых алифатических соединений. Эти исследования были продолжены Фрумкиным (1925) , после чего Шульман и Райдил 1 1931) предприняли подробное изучение нескольких типов нерастворимых плёнок, сравнивая значение скачка потенциала и поверхностного давления в широких пределах изменения площади. Работа в этом направлении продолжалась Райдилом, Шульманом и Юзом, а также Адамом, Гардингом и другими исследователями. Методика одновременного измерения поверхностного давления и скачка потенциала в настоящее время хорошо разработана и является неотъемлемой частью вся ого подробного исследования поверхностных плёнок. Результаты измерений скачка потенциала до сего времени не поддавались такой наглядной интерпретации с точки зрения структуры плёнок, как данные измерений поверхностного давления. Однако, эти результаты дали много ценного материала для суждения о гомогенности плёнок и изучения протекающих в них хи.мических реакций. [c.43] Они дают также качественное подтверждение ориентации полярных групп молекул к воде ( 10 . [c.43] Наконец, диффракция электронов также может быть использована для изучения поверхностных плёнок нелетучих соединений на таких жидкостях как ртуть, которые можно помещать в высокий вакуум. Впрочем, на жидкостях диффракция электронов, повидимому, мало применялась, хотя для твёрдых поверхностей она теперь является одним из основных экспериментальных методов. [c.44] Борта кюветы следует делать шириной не менее нескольких миллиметров и плоско пришлифовывать под барьеры. Они должны быть тщательно парафинированы, причём парафинировать можно также и дно кюветы. Парафин наносится из раствора в бензоле и прочнее всего пристаёт, если кювету предварительно прогреть, чтобы нанесённый парафин был расплавлен. Назначение парафина заключается в образовании несмачиваемого слоя, по которому вода не может растекаться. При смачивании барьеров или бортов кюветы на них могут образовываться водные каналы, огибающие барьеры снизу или по бортам и допускающие утечку плёнки. [c.45] При благоприятных условиях чистку кюветы можно производить лишь через несколько суток, причём остаток нанесенного вещества собирается после каждого опыта в конце кюветы движением барьеров. [c.46] В современных установках поплавок обычно отстоит от бортов на 1 см и более, причём эти зазоры блокируются каким-либо гибким материалом. Адам и Джессоп пользовались полосками золотой или платиновой фольги. Золотые полоски трудно припаять, так как они при этом обычно полностью растворяются. Гуастелла пользовался тонкими нитями, пропитанными вазелином, так что они не смачивались. Многие исследователи удовлетворяются этим методом, но автор всё же предпочитает платиновые полоски. [c.46] Испытание на утечку через барьеры или поплавок легко осуществить насыпанием талька на поверхность. Двигаясь вместе со струёй, тальк позволяет сразу обнаружить утечку визуально. Утечка под металлическими полосками легко останавливается лёгким поднятием поверхности концом тонкой проволоки, предварительно нагретой, чтобы вызвать конвекцию на поверхности. Будучи остановлена, утечка редко возобновляется в том же месте. [c.46] выраженная в динах, приложенная к центру поплавка, определяется, с учётом веса крючка, из измерения расстояний от конца плеча Я, до точки крепления проволоки и от этой точки до нижнего конца стремени. Угол между концом рычага Я, проволокой ММ и концом стремени должен быть прямым. Из значения силы рассчитывается давление на единицу длины поправка при этом принимается в расчёт половина ширины зазоров между поплавком и бортами. [c.48] Толщина крутильной проволоки, наиболее подходящим материа-ло-м для которой является фосфористая бронза, зависит от области измеряемых давлений. Автор применял два динамометра в одном, используемом для давлений выше 0,3 дин верхняя крутильная нить представляла собой проволоку диаметром 0,18—0,20 мм, чувствительность которой составляла приблизительно 4° на дину, в другом, более чувствительном для давлений от 0,01 до 4 дин, верхняя проволока имела диаметр 0,12 мм и чувствительность 35° на дину. [c.48] Нижняя проволока играет роль безфрикционных подшипников для зеркала. Для точных измерений низких давлений её диаметр должен быть около 0,07 мм. Для больших давлений он может быть увеличен. [c.48] Основное преимущество пользования двумя крутильными нитями заключается в достижении большой чувствительности нр 1 расположении зеркальца вблизи поверхности, а главной крутильной нити как можно дальше от неё. Для давлений свыше 0,3 дин можно пользоваться одной проволокой, на которой укреплено и зеркальце. [c.49] Один из таких приборов описан Лайонзом и Райдилом Другой прибор такого типа — с часовыми центрами на камнях и цепной компенсацией давлений — принадлежит Лэнгмюру и Шеферу . [c.50] ГортерЗ описывает прибор с лёгким горизонтальным стержнем, посаженным на часовые центры. Для компенсации вращения этого стержня под действием поверхностного давления, приложенного к поплавку, расположенному под стержнем, производится закручивание спиральной пруи ины. Зазоры у концов поплавка блокируются платиновыми ленточками. [c.50] Наконец, Марселей пользовался также прибором, который можно назвать двухмерным барометром-анероидом. Он состоит из рамки, ограничивающей площадку чистой воды. Одна из стенок рамки представляет собой длинную гибкую слюдяную полоску, прогибаемую поверхностным давлением плёнки, нанесённой на поверхность за пределами рамки. Прогиб увеличивается рычагом. По данным автора чувствительность составляет около 2 я/с.и. [c.51] Существенным требованием при работе с поверхностными плёнками является возможность лёгкой разборки и сборки прибора для чистки без излишнего промедления. При низких поверхностных давлениях загрязнения набираются быстро, при давлениях же выше 5 дин промедление уже не играет такой роли. [c.51] Вернуться к основной статье