76 / 80
ñëîåì, îáðàçîâàííûì
N
= (
r
2
/
r
1
)
2
ìîëåêóëàìè âåùå-
ñòâà 1;
k
— êîýôôèöèåíò ôîðìû ìîëåêóëÿðíûõ îá-
ðàçîâàíèé áèîïîëèìåðîâ íà ïîâåðõíîñòè.
Ðàáîòó àäãåçèè íà ãðàíèöå ðàçäåëà «êîíäåíñèðî-
âàííîå òåëî–êîíäåíñèðîâàííîå òåëî» ìîæíî âûðà-
çèòü ÷åðåç ñðåäíþþ ýíåðãèþ
U
12
âçàèìîäåéñòâèÿ
ïðèïîâåðõíîñòíûõ ìîëåêóë âåùåñòâ 1 è 2:
w
12
=
U
12
/
kr
2
2
.
(13)
Ñ òåõíè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ óäåëüíàÿ ïîâåðõíîñò-
íàÿ ýíåðãèÿ (êîýôôèöèåíò ïîâåðõíîñòíîãî íàòÿæå-
íèÿ) ÿâëÿåòñÿ îäíîé èç âàæíåéøèõ õàðàêòåðèñòèê
ñèñòåìû âåùåñòâ, èìåþùèõ îáùóþ ïîâåðõíîñòü ðàç-
äåëà, òàê êàê îí îòðàæàåò ýíåðãåòè÷åñêîå ñîñòîÿíèå
ýòîé ïîâåðõíîñòè, à ñëåäîâàòåëüíî, è åå ôèçèêî-õè-
ìè÷åñêèå ñâîéñòâà. Åùå îäíîé âàæíîé õàðàêòåðèñ-
òèêîé ïîäîáíûõ ñèñòåì ÿâëÿåòñÿ ðàáîòà, íåîáõîäè-
ìàÿ äëÿ ðàçäåëåíèÿ ïîâåðõíîñòè ðàçäåëà âåùåñòâ
åäèíè÷íîé ïëîùàäè íà äâå ïîâåðõíîñòè ðàçäåëà òèïà
«êîíäåíñèðîâàííîå âåùåñòâî–ãàç», ò.å. ðàáîòà àäãå-
çèè (èçìåíåíèå ýíåðãèè Ãèááñà â ñèñòåìå)
w
12
, [7, 8]:
w
12
=
σ
1
+
σ
2
–
σ
12
.
(14)
Òàêèì îáðàçîì, ðàñ÷åò ýòîé ýíåðãèè ïðåäñòàâëÿåò
ñîáîé öåíòðàëüíóþ ïðîáëåìó ïðè èññëåäîâàíèè àä-
ãåçèîííûõ ñâîéñòâ âåùåñòâ. Ýíåðãèÿ ïîâåðõíîñòíî-
ãî ñëîÿ
U
12
ÿâëÿåòñÿ ñóììîé ýíåðãèé îòòàëêèâàíèÿ è
ïðèòÿæåíèÿ, êîòîðûå ïî âåëè÷èíå ðàâíû ìåæäó ñî-
áîé òîëüêî íà ðàññòîÿíèè
z
0
(ðèñ. 6). Èìåííî ýòî
ðàññòîÿíèå îáåñïå÷èâàåò òåðìîäèíàìè÷åñêîå ðàâ-
íîâåñèå â ïîâåðõíîñòíîì ñëîå.
Ïîëó÷åííûå âûøå ôîðìóëû ñ ïðèìåíåíèåì òåî-
ðèè Ãðèôôèöà ïîçâîëÿþò óïðîñòèòü òåîðåòè÷åñêóþ
çàäà÷ó îïðåäåëåíèÿ óäåëüíîé ïîâåðõíîñòíîé ýíåð-
ãèè ïðè àäãåçèîííîì âçàèìîäåéñòâèè êîíäåíñèðî-
âàííûõ òåë (êîýôôèöèåíòà ïîâåðõíîñòíîãî íàòÿæå-
íèÿ) è ðàáîòû àäãåçèè, à òàêæå âû÷èñëèòü ýòè âå-
ëè÷èíû ïî èçâåñòíûì ýíåðãèÿì ïàðíîãî âçàèìîäåé-
ñòâèÿ ìîëåêóë, íàõîäÿùèõñÿ íà ïîâåðõíîñòè êîí-
òàêòèðóþùèõ ïîâåðõíîñòåé.
Âûøåèçëîæåííîå ïîçâîëÿåò ñäåëàòü âûâîä, ÷òî
ïðåäñòàâëåíèÿ î ïîâåðõíîñòíîé ýíåðãèè òåë íåïî-
ñðåäñòâåííî ñâÿçàíû ñ ïðîöåññîì îáðàçîâàíèÿ íî-
âîé ïîâåðõíîñòè ïðè ðàçðóøåíèè ìàòåðèàëîâ êàê ïî
âíóòðåííåé ïîâåðõíîñòè îäíîðîäíîãî ìàòåðèàëà
(ïðåîäîëåíèå ïðî÷íîñòè îäíîðîäíûõ ìàòåðèàëîâ),
òàê è ïî ãðàíèöå âçàèìîäåéñòâèÿ äâóõ ôàç (ïðåîäî-
ëåíèÿ ïðî÷íîñòè àäãåçèè).
Ë è ò å ð à ò ó ð à
1.
Ðóäíåâ, Ñ.Ä.
Òåðìîäèíàìè÷åñêèé ïîäõîä ê ìîäåëèðî-
âàíèþ ïðîöåññà ñåëåêòèâíîãî èçìåëü÷åíèÿ / Ñ.Ä.Ðóäíåâ,
À.Ñ.Ðîìàíîâ // Ñá. íàó÷. òðóäîâ ÌÏÀ. – 2006. – Âûï. 4. –
Ñ. 290–297.
2.
Êóçíåöîâ, Â.Ä.
Ïîâåðõíîñòíàÿ ýíåðãèÿ òâåðäûõ òåë /
Â.Ä.Êóçíåöîâ. – Ì.: Ãîñòåõèçäàò, 1954. – 258 ñ.
3.
Ðóäíåâ, Ñ.Ä.
Òåîðåòè÷åñêîå îáîñíîâàíèå ñòðóêòóðíîé
ïðî÷íîñòè ðàñòèòåëüíîãî ñûðüÿ // Ñ.Ä.Ðóäíåâ, À.À.Êðî-
õàëåâ, Å.À.Øåëåìåòåâà // ÊåìÒÈÏÏ. –Êåìåðîâî, 2006. –
12 ñ. – Äåï. â ÂÈÍÈÒÈ 22.12.06, ¹16.03 – Â2006.
4.
Ðóäíåâ, Ñ.Ä.
Èññëåäîâàíèå ïîâåðõíîñòíûõ ñâîéñòâ
áèîïîëèìåðîâ / Ñ.Ä.Ðóäíåâ, Å.À.Øåëåìåòåâà // Êåì-
ÒÈÏÏ. – Êåìåðîâî, 2008.– 10 ñ. – Äåï. â ÂÈÍÈÒÈ
23.06.08, ¹ 521 –Â2008.
5.
Ðóäíåâ, Ñ.Ä.
Ïîâåðõíîñòíûå ñâîéñòâà ìåæêëåòî÷íîãî
âåùåñòâà ðàñòèòåëüíîãî ñûðüÿ / Ñ.Ä.Ðóäíåâ, A.M.Ïîïîâ,
Å.À.Øåëåìåòåâà // Èçâåñòèÿ âóçîâ. Ïèùåâàÿ òåõíîëîãèÿ.
2009. – ¹ 4. – Ñ. 17–19.
6.
Ðóäíåâ, Ñ.Ä.
Î ôèçè÷åñêîé ñóùíîñòè ñåëåêòèâíîãî ðàç-
ðóøåíèÿ ñûðüÿ ðàñòèòåëüíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ / Ñ.Ä.Ðóä-
íåâ, Â.À.Ïàâñêèé, Î.Å.Ðûáèíà // Ñá. íàó÷. ðàáîò Êåì-
ÒÈÏÏ «Òåõíîëîãèÿ è òåõíèêà ïèùåâûõ ïðîèçâîäñòâ». –
Êåìåðîâî, 2004. – Ñ. 209–213.
7.
Griffits, A.A.
The phenomena of Rupture und Plou in So-
lids / A.A.Griffits // Philos. Trans. Roy. Soc. London. Ser A. –
1921. – V. 221. – P. 163–1987.
8.
Çèìîí, À.Ä.
Àäãåçèÿ ïèùåâûõ ìàññ / À.Ä.Çèìîí. – Ì.:
Àãðîïðîìèçäàò, 1985. – 272 ñ.
74
ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 7, 2011
U
, Дж/моль
U
1
(
z
)
U
2
(
z
)
z
0
r
1
r
2
z
, нм
–
Δ
U
+
Δ
U
U
12
Ðèñ. 6. Ãðàôè÷åñêàÿ èíòåðïðåòàöèÿ ýíåðãèè ïîâåðõíîñòíîãî
ñëîÿ è ðàññòîÿíèÿ ìåæäó àäãåçèîííî âçàèìîäåéñòâóþùèìè
òåëàìè
=
=
1
2
z
r
1
r
2
Ðèñ. 5. Ìîäåëü ãðàíè÷íîãî ñëîÿ àäãåçèîííî âçàèìîäåéñòâóþ-
ùèõ êîíäåíñèðîâàííûõ òåë
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека