Sumqayit döVLƏt universiteti faküLTƏ

Cədvəl 2. 1

Maddələrin hava ilə sərhəddində səthi gərilmə

Maye	T, K	∙10^3, C/m^2	Bərk maddə	T, K	∙10^3, C/m^2
Helium	3	0,22	Buz	270	120
Azot	80	8,27	Al2O3	2123	905
Ammonyak	283	24,25	MgO	298	1000
Heksan	298	17,90	Ag	1023	1140
Etil spirti	298	22,10	Cu	1373	1430
Karbon 4-xlorid	298	25,02	Kvars şüşə	298	740
Benzol	298	28,20	Al	298	1909
Karbon 4-sulfid	298	31,50	Fe	298	3959
Qarışqa turşusu	298	36,60	W	298	6814
Anilin	298	43,20	Almaz (til 111)	298	11400
Su	298	71,95
Civə	298	473,5

Qeyri-üzvi təbiətli mayelərdə və simmetrik quruluşlu molekulları olan üz­vi mayelərdə (benzol, karbon 4-xlorid, alkanlar) səthi gərilmə polyarlığın funk­­siyasıdır (şəkil 2.7, 1 asılılığı).

Asimmetrik molekullu üzvi mayelərdə (ali­­fatik turşular, spirtlər, amin­lər, ketonlar) sət­hi gərilmə polyarlıqdan asılı deyildir (şə­kil 2.7, 2-asılılığı). Bu hal karbohidrogen zən­­cirində karbon atomlarının sayı üc və on­dan cox olan hallarda müşahidə olunur. Kar­bohidrogen zəncirinin uzunluğunun sət­hi gərilməyə təsir etməməsi onunla izah olu­nur ki, səthdə molekullar polyar qrup­ları ilə mayeyə, qeyri-polyar qrupları ilə isə qaz fa­zaya istiqamətlənmiş və­ziy­yət­də yerləşir.

İki bir-birində həll olmayan mayenin böl­­gü sərhəddində fazalararası gə­­rilmə (kon­densləşmiş fazaların bölgü sər­həd­di üçün səthi gərilmə əvəzinə fa­zalararası səthi gə­rilmə anlayışından is­ti­fa­də edirlər) maye-qaz sər­həd­din­də­ki səthi gə­rilmədən kicik olur. Mə­sə­lən, cədvəl 2.1-dən göründüyü ki­mi 298K-də su-hava və ben­zol-hava sər­həd­lərində səthi gərilmə uy­ğun olaraq 71,9510^-3 C/m² və 28,2010^-3 C/m²-dir. Mayelər təmasda olduqda onların mo­­lekulları havaya nisbətən bir-birilə da­­ha güc­lü qarşılıqlı təsirdə olur. Ona görə də iki bir-birində həll olmayan ma­­yenin səth tə­bə­qə­sində qüv­və­lə­rin kompensə olun­maması xey­li azdır. Bu sə­bəbdən də fa­za­lar­ara­sı gə­ril­mə də kicik olur. Fa­za­lar­a­ra­sı səthi gərilmə Q.N.Antonov qay­da­sı­na tabe olur: tarazlıqda olan iki ma­ye­nin bölgü sər­həd­dində fazalararası gə­ril­mə (₁₂) bu mayelərin bir-birində doy­­muş məh­lul­­­larının hava ilə sərhəd­din­­dəki səthi gərilmələri fərqinə bəra­bər­dir:

burada, - ikinci mayenin birinci ma­ye­də doymuş məhlulunun hava ilə sər­həd­dində, isə birinci mayenin ikin­ci mayedə doymuş məhlulunun hava ilə sər­həddindəki səthi gərilməsidir.

P.A.Rebinder göstərmişdir ki, ma­ye-qaz ve maye-maye sistemlərində sət­­­­hi gərilmə fazaların polyarlıqlarının fər­­­qi ilə təyin olunur. Bu nəticə P.A.Rebinder qaydası ilə ifadə olunur: fa­­za­­la­rın polyarlıqları fərqi () bö­yük olduqca, onların bölgü sərhəd­din­də­­ki sət­hi gərilmə də böyük olur.

Maye fazaların polyarlıqları fər­qi­ni aşağıdakı düsturla hesablamaq olar:

burada, və uyğun olaraq birinci və ikinci fazanın polyarlıqları, və isə dielektrik nüfuzluqlarıdır.

Maye-qaz və maye-maye sistemlərində -nın -dən asılığı xəttidir (şə­kil 2.8). -nin azalması qonşu fazaların xassələrinin yaxınlaşmasını gös­tərir. Bu zaman iki faza arasında molekullararası qarşılıqlı təsir güclənir, ma­yelərin qarşılıqlı həll olması artır, bu isə bölgü sərhəddində səthi gə­ril­mə­nin azalmasına səbəb olur.

Maye-qaz (buxar) sistemində qazın (buxarın) təzyiqinin artması maye və qaz fazaların termodinamik xassələrini yaxınlaşdırır və bununla da bölgü sər­həddində səthi gərilmənin azalmasına gətirir.

Temperaturun artması ilə assosiasiya etməyən fərdi mayelərin səthi gə­ril­məsi azalır. Bu iki səbəbdən baş verir. Əvvəla, temperaturun artması ilə mo­lekulların istilik hərəkəti güclənir, molekullararası orta məsafə artır, bu isə molekullararsı qarşılıqlı təsiri zəiflədir və uyğun olaraq səthi gərilməni azal­dır. İkincisi, temperaturun artması ilə mayenin doymuş buxar təzyiqi, baş­qa sözlə, qaz fazasında molekulların qatılığı artır, nəticədə qaz fazasının qüv­və sahəsi intensivləşir, səth təbəqəsində molekulyar qüvvələrin kom­pen­sə olunması artır, bu səbəbdən də səthi gərilmə azalır. Böhran tem­pe­ra­tu­runda qaz (buxar) və mayenin fiziki-kimyəvi xassələrində fərq ittidi­yin­dən olur.

Fazalararası gərilməyə temperaturun təsirini nəzərdən keçirək. Tempe­ra­turun artması ilə fazaların həll olması artdıqda fazalararası gərilmə azalır, tem­peraturun azalması ilə fazaların həll olması azaldıqda isə fazalararası gə­rilmə artır.

Səthi gərilmə sistemdə kənar maddələrin olmasından (onların tə­bi­ə­tin­dən və qatılığından) kəskin asılıdır. Öz təsirlərinə görə bu maddələr üç qru­pa bölünür: səthi gərilməni azaldan – səthi aktiv maddələr (SAM) və səthi gə­rilməni artıran - səthi inaktiv maddələr (SİAM) və səthi gərilməyə təsir et­məyən – səthi indifferent maddələr (SİDM). SAM və SİAM haqqında III fə­sildə ətraflı məlumat verilmişdir.