Zakład Chemii Fizycznej Wydział Chemii UAM, Poznań

Prezentacja na temat: "Zakład Chemii Fizycznej Wydział Chemii UAM, Poznań"— Zapis prezentacji:

1 Zakład Chemii Fizycznej Wydział Chemii UAM, Poznań
Struktura bidyspersyjnych pian i emulsji na płaskich powierzchniach Waldemar Nowicki, Grażyna Nowicka

2 Prawa Plateau: Krawędzie Plateau są tworzone przez trzy ciekłe filmy pomiędzy którymi występują kąty dwuścienne równe 2/3  (120°) Wierzchołki powstają w wyniku złożenia czterech krawędzi pod kątami tetraedrycznymi, tzn. arccos(1/3) (109.5°) Prawo Laplace’a Różnica ciśnień występująca po obu stronach filmu jest odwrotnie proporcjonalna do jego krzywizny

3 Piany monodyspersyjne
Arystoteles – czworościan należy do wielościanów foremnych wypełniających przetrzeń Kelvin – bryłą wypełniającą przestrzeń bez reszty i posiadającą najmniejszą możliwą powierzchnię jest czternastościan Thomson W. (Lord Kelvin), On the division of space with minimum partitional area, Phil. Mag., 24, 503 (1887) Weaire-Phelan – mniejszy stosunek powierzchni do objętości (o 0.3 %) ma sieć złożona z komórek elementarnych zawierających dwa dwunastościany i sześć czternastościanów ( z dwunastoma ścianami w kształcie pięciokatów) Weaire D., Phelan R., A counterexample to Kelvin’s conjecture on minimal surfaces, Phil. Mag. Lett., 69, 107 (1994) Eksperyment – Tomografia w świetle widzialnym Thomas P.D., Darton R.C., Whalley P.B., Liquid foam structure analysis by visible light tomography, Chem. Eng. J., 187 (1995) Garcia-Gonzales R., Monnreau C., Thovert J.-F., Adler P.M., Vignes-Adler W., Conductivity of real foams, Colloid Surf. A, 151 (1999)

4 Kelvin Weaire-Phelan

5 Uporządkowane struktury emulsji złożonej z cząstek A i B w stosunku liczbowym 1:2 przy różnych wartościach ułamka objętościowego cząstek A

6 Energia powierzchniowa mieszaniny cząstek A i B:
dla dla Suma energii powierzchniowej dwóch obszarów zawierających jedynie cząstki A lub B

7 Zależność względnej energii mieszania od ułamka objętościowego cząstek A (stosunek podany na rysunku)

8 Objętość cząstki B przy wysokiej wartości Φ:
Objętość cząstki A przy niskiej wartości Φ: Względna energia mieszania: (rozwiązanie drogą minimalizacji względem R)

9 Względny promień krzywizny ścian ( – maksymalna długość ściany cząstki A, stosunek B/A podany na rysunku)

10 Stosunek długości ściany zakrzywionej do jej promienia krzywizny (stosunek B/A podany na rysunku)

11 Zależność całkowitej długości ścian komórki elementarnej od ułamka objętościowego cząstek A (stosunek B/A podany na rysunku)

12 Zależność względnej energii mieszania od ułamka objętościowego cząstek A (stosunek B/A podany na rysunku)

13 Zależność względnej energii mieszania od ułamka objętościowego cząstek A dla wybranych układów rzeczywistych

14 Anizotropia przewodności elektrycznej i absorpcji światła