Вещества, способствующие уменьшению величины поверхностного натяжения, называются поверхностно-активными, а вещества, слабо влияющие на поверхностное натяжение,— поверхностно-неактивными. Например, группа щелочных и щелочноземельных металлов и большинство солей, ими образуемых, относятся к поверхностно-активным веществам. Этим пользуются при пайке и сварке, стремясь добиться лучшей смачиваемости поверхности твердого металла жидким металлом и более легкого растворения капель электродного металла в сварочной ванне.

Величина поверхностного натяжения влияег на численные значения упругости паров и растворимость данного вещества. Если жидкость имеет форму капли, то с уменьшением размера капель упругость паров над ними увеличивается. Например, упругость паров капли радиусом 10~4 см на 0,1% больше упругости паров над плоской поверхностью, а для капли радиусом 10~6 см прирост

упругости паров будет около 10%. Это объясняется влиянием степени кривизны испаряющей поверхности. Из рис. 88 видно, что отрывающаяся от жидкости молекула легче покидает выпуклую поверхность, чем вогнутую, так как в этом случае равнодействующая Р сил сцепления меньше. Отсюда следует, что малые капли всегда имеют большее давление пара, чем большие, и поэтому менее устойчивы. Что касается влияния поверхностного натяжения на растворимость, то известно, что капли малого размера растворяются лучше, чем крупные. То же происходит и с зернами в твердом металле: при высоких температурах крупные зерна растут за счет мелких как менее устойчивых.

Существенное влияние на величину поверхностного натяжения оказывает изменение температуры. Повышение последней приводит к равномерному снижению поверхностного натяжения, так как вследствие расширения вещества ослабляются силы притяжения между молекулами как внутри вещества, так и в его поверхностном слое. При некоторой температуре поверхностное натяжение жидкости становится равным нулю и исчезает раздел между жидкой и газовой фазой. Эта температура названа температурой абсолютного кипения, или критической температурой, выше которой вещество не может находиться в жидком состоянии.

Адсорбция. Природу явления адсорбции можно объяснить следующим образом. Молекулы или атомы вещества, расположенные на поверхности, обладают, в отличие от молекул и атомов, находящихся внутри вещества, свободными, не занятыми силами связи. Если у такой поверхности окажутся, допустим, атомы газа, то они

Рис. 88. Влияние степени кривизны испаряющей поверхности на величину сцлы отрыва от нее частиц.

могут удерживаться молекулами или атомами вещества, имеющими свободные силы связи, т. е. адсорбироваться.

Если силы связи достаточно велики, адсорбированный атом останется у поверхности, если слабы — он может покинуть поверхность вещества. В последнем случае увеличение температуры, при которой протекает адсорбция, вследствие увеличения энергии тепловых колебаний адсорбированных частиц приводит к тому, что часть их возвращается в газовую среду и адсорбция уменьшается. Аналогично на развитие адсорбции влияет и уменьшение давления. Понижение температуры, наоборот, вызывает возрастание адсорбции, пока на поверхности не образуется тонкий слой газа в несколько молекулярных слоев. Так же влияет и увеличение давления.

Помимо температуры и давления, на развитие процесса адсорбции значительно влияет природа адсорбируемого вещества и раствора. Из газов сильнее адсорбируются те, которые легче конденсируются в жидкость и имеют более высокую температуру кипения. Развитию адсорбции способствует наличие в растворе поверхностно-активных веществ, снижающих величину поверхностного натяжения раствора.

Процесс адсорбции занимает очень короткий промежуток времени (доли секунды), дальнейшее же перемещение поглощенного поверхностного продукта в глубь вещества происходит гораздо медленнее — за счет диффузии или путем механического перемешивания.

Понятие о вязкости жидкостей. Вязкостью, или внутренним трением, называется сопротивление, оказываемое средой при перемещении одних ее частей относительно других.

Известно, что при перемещении жидкости по каналу (рис. 89,6) скорость V различных слоев жидкости будет неодинакова: слои у стенок канала будут перемещаться медленнее, чем внутренние. Изменение скорости перемещения слоев жидкости описывается параболической кривой (рис. 89, а).

Выделим из этого потока жидкости два кольцевых слоя с поверхностью соприкосновения Р = 2я (г — ь) I см2 (рис. 89, б), находящихся на расстоянии о\ч друг от друга. Тогда величина силы

Рис. 89. Изменение скорости перемещения различных слоев жидкости в зависимости от их расстояния

от стенки канала.