分離壓
分離壓是薄液膜中由於分子作用力產生的額外的壓力[1]。分離壓的物理定義為是單位面積吉布斯能關於距離的導數。
分離壓的概念最早由Derjaguin引入。在薄膜蒸發中,分離壓的概念得到廣泛應用。
定義
分離壓可表示為:[2]
- Πd - 分離壓, N/m2
- A - 界面面積, m2
- G - 吉布斯能, J
- x - 具體, m
- T, V and A 表示在求導中,溫度,體積和界面面積保持常數.
經典理論(Hamaker theory)可以用來計算薄液膜在平滑表面的分離壓,[3]
where:
- AH - Hamaker常數 J
- δ0 - 薄液膜厚度, m
對於非平滑表面,分離壓會受到固體表面, ζS , 和液體表面, ζL 的影響。[4]
where:
- ω(ρ,z) - 固液相互作用勢能, J/m6
液體表現形狀可以用能量最小原理求出。[5]
where:
- Wtotal - , 系統總能,包括表面能和固液相互作用勢能, J/m2
- ζL - 液體表面形狀, m
- ζ'L - 液體表面斜率, 1
相關
參考文獻
- ^ "Disjoining pressure". Entry in the IUPAC Compendium of Chemical Terminology ("The Gold Book"), the International Union of Pure and Applied Chemistry, 2nd edition, 1997[永久失效連結]
- ^ Hans-Jürgen Butt, Karlheinz Graf, Michael Kappl,"Physics and chemistry of interfaces", John Wiley & Sons Canada, Ltd., 1 edition, 2003, page 95 (Google books) (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
- ^ Jacob N. Israelachvili,"Intermolecular and Surface Forces", Academic Press, Revised Third edition, 2011, page 267-268 (Google books) (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
- ^ Mark O. Robbins, David, Andelman, and Jean-François Joanny, Phys. Rev. A 43, 4344, (1991). [2015-07-14]. (原始內容存檔於2020-07-10).
- ^ Han Hu, Christopher R. Weinberger, and Ying Sun Nano Lett., 14 (12), pp 7131–7137 (2014). [2015-07-14]. (原始內容存檔於2020-07-10).