Явления смачивания и адсорбции на границе раздела твердых тел с расплавленными солями

• Автор: Беляев, Виталий Степанович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 285 с. : ил.

АКАДЕМИЯ НАУК РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИИ
На правах рукописи
БЕЛЯЕВ Виталий Степанович
УДК 541.48-143:532
ЯВЛЕНИЯ СМАЧИВАНИЯ И АДСОРБЦИИ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ТВЕРДЫХ ТЕЛ С РАСПЛАВЛЕННЫМИ СОЛЯМИ
(02.00.04 - физическая химия)
Диссертация на соискание ученой степени доктора химических наук
Екатеринбург
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СМАЧИВАНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ РАСПЛАВЛЕННЫМИ СОЛЯМИ В РАВНОВЕСНЫХ УСЛОВИЯХ
1.1. Равновесные мениски жидкости и краевые углы смачивания
1.2. Способы определения краевых углов смачивания и межфазной свободной энергии в трехфазных высокотемпературных системах
1.3. Экспериментальная установка и методики определения межфазной свободной энергии и краевых углов смачивания твердых тел в расплавленных солях
2. МЕЖФАЗНАЯ СВОБОДНАЯ ЭНЕРГИЯ И СМАЧИВАНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ РАСПЛАВЛЕННЫМИ ГАЛОГЕ-НИДАМИ ЩЕЛОЧНЫХ И ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ
2.1. Межфазная свободная энергия твердого золота в расплавленных галогенидах щелочных металлов
2.2. Межфазное натяжение жидкого золота в расплавленных хлоридах щелочных металлов
2.3. Межфазная свободная энергия стеклоуглерода в расплавленных хлоридах щелочных металлов
2.4. Влияние микропримесей кислорода в атмосфере инертного газа на форму ЭКК
2.5. Равновесные краевые углы смачивания твердого золота расплавленными хлоридами щелочных металлов
2.6. Межчастичные взаимодействия и приповерхностные образования на межфазной границе раздела твердого золота с расплавленными галогенидами щелочных металлов
3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД НА ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДЫХ МЕТАЛЛОВ В РАСПЛАВЛЕННЫХ СОЛЯХ
3.1. Электрический заряд на поверхности твердых металлов в раплавленных солях
3.2. Межчастичные взаимодействия и адсорбция заряженной поверхности твердого золота в расплавленных га-логенидах щелочных металлов
3.3. Электрический заряд на поверхности твердых металлов, определенный методом эстанса
3.4. Влияние заряда на границе раздела твердое золото -расплавленные хлориды щелочных металлов на емкость двойного электрического слоя
Использование в ячейке поляризующего электрода и электрода сравнения позволяло исследовать зависимость межфазной энергии от электрического потенциала. Точность измерения межфазной энергии в каждом эксперименте была не хуже ±0,5 мДж/м2. В таком виде метод использовали при исследовании электрокапилярных явлений на твердых электронпроводящих материалах в галогенидах щелочных и щелочноземельных металлов, а также в карбонатных солях. Кроме того, этим методом можно было получать и значения краевых углов смачивания при условии химической неизменности поверхности исследуемого твердого тела. Для этого использовали следующее соотношение
9 = агссов
/ Р 4 аЬ
(31)
Другой независимый способ, позволяющий определять краевые углы смачивания даже в случае изменения химического состава поверхности твердого тела в процессе эксперимента (например, высаждение химических компонентов из расплава в процессе электрической поляризации поверхности), разработан нами и основывался на определении высоты подъема равновесного мениска жидкости на исследуемый цилиндрический образец.
Процедура измерений заключалась в следующем. Находящийся над расплавом образец опускали до момента касания, который определяли, в частности, по резкому увеличению массы Р, действующей на рычаг весов. В этот момент фиксировали высоту нулевого уровня Ь0, после чего образец ступенчато поднимали (с шагом АЬ =0,005 мм), до тех пор, пока его нижний торец не сравняется с кромкой периметра смачивания, находящегося на уровне Ь). Этому положению соответствовало начало