Расклинивающее Давление

, избыточное давление в тонкой пленке-прослойке (газовой или жидкой), разделяющей две фазы, по сравнению с давлением в объемной фазе, из к-рой образовалась прослойка. Р. Д. Возникает в состоянии термодинамич. Равновесия системы при условиях, когда в прослойке при ее медленном (квазиравновесном) утоньшении перекрываются межфазные слои, в к-рых действуют поверхностные силы (см. Поверхностная энергия). При толщине прослойки hР. Д. П(h) равно разности между давлением p1 на пов-сти прослойки и давлением р 0 в той объемной фазе, из к-рой образовалась прослойка путем утоньшения. П(h)=p1-p0. Положительное Р. Д. Препятствует утоньшению пленки под действием внеш. Сил, отрицательное Р. Д. Приводит к самопроизвольному утоньшению пленки до толщины, при к-рой Р.

Д. Становится положительным, вплоть до разрыва пленки. Для системы из двух фаз при постоянстве т-ры Т, объемного давления ри хим. Потенциалов компонентов mi изменение толщины прослойки связано со своб. Энергией Гиббса G. П(h)=-(9G/9h)T.p.mi. Если прослойка разделяет фазы с неплоскими пов-стями, Р. Д. Определяет силу F, действующую в прослойке при кратчайшем расстоянии h0 между пов-стями, к-рое соответствовало бы толщине плоскопараллельной прослойки. В частности, для двух сферич. Пов-стей раздела фаз с радиусами r1 И r2 F(h0)=[2pr1r2/(r1+r2)]f(h0), где f(h0 )-уд. Своб. Поверхностная энергия. Эксперим. Измерения Р. Д. Проводят для твердых тел, разделенных газовой или жидкой прослойкой, с помощью электронных следящих систем или пружинных силоизмери-телей.

Одновременно измеряют толщину пленки интерфе-рометрически или электрич. Методом (емкостными или индукционными датчиками). Для смачивающих и свободных пленок изотермы Р. Д. Измеряют, задавая внеш. Гидростатич. Давление, к-рое измеряют по радиусу мениска, контактирующего с пленкой. Теоретич. Обоснование Р. Д. Основывают на представлениях о природе поверхностных сил. Различают след. Составляющие Р. Д. Молекулярную (дисперсионную), ионно-элект-ростатическую, структурную и адсорбционную. Мол. Составляющая П m наиб. Надежно м. Б. Вычислена с помощью теории дисперсионного взаимодействия. Ионно-электростатич. Составляющая П el(h) обусловлена перекрыванием диффузных частей двойных электрических слоев (ДЭС), существующих на границах жидкой прослойки электролита с разделяемыми ею фазами, и м.

Б. Рассчитана на основании данных об объемной плотности электрич. Заряда s и Y-по-тенциале. Структурная составляющая Р. Д. П s связана с перекрыванием граничных слоев р-рителя, структура к-рых изменена по сравнению с объемной структурой. Для лио-фильных пов-стей П s >>0, эта составляющая Р. Д. Наиб. Выражена в полярных р-рителях. Согласно эксперим. Данным, П s обнаруживается для прослоек с толщинами до ~ 5-10 нм и экспоненциально падает с увеличением толщины. Между лиофобными пов-стями "структурное" притяжение экспериментально обнаруживается на расстояниях не более 80 нм. Адсорбц. Составляющая Р. Д. П a связана с перераспределением концентраций молекул (или ионов) по толщине пленки при перекрывании диффузных адсорбц. Слоев.

Если перекрываются адсорбц. Слои ПАВ или полимеров, возникает стерич. Составляющая Р. Д., близкая к адсорбционной. Учет Р. Д. И интерпретация его составляющих необходимы при расчете равновесия и устойчивости коллоидных систем (в частности, теория Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека учитывает П т и П a), пен, свободных и смачивающих тонких пленок, для анализа таких явлений, как полимолекулярная адсорбция, смачивание, флотация. Большинство поверхностных явлений в той или иной степени зависит от разл. Составляющих Р. Д. Представление о Р. Д. Введено Б. В. Дерягиным. Лит. ДерягинБ. В., Чураев Н. В., МуллерВ. М., Поверхностные силы, М., 1985. Дерягин Б. В., Теория устойчивости коллоидов и тонких пленок, М., 1986. Я И Рабинович.