Выпускаемый сборник является пятым в серии изданий, посвященных исследованиям в области поверхностных сил. Первые три сборника, вышедшие в 1961, 1964 и 1967 гг. под одинаковым названием «Исследования в области поверхностных сил», охватывали широкий круг вопросов, включая поверхностные явления в дисперсных системах и пористых телах, процессы в аэрозольных системах, адгезию и трение твердых тел, свойства тонких и граничных слоев жидкостей. Эти три сборника вышли в переводе в США1.
В дальнейшем, в связи со значительным расширением областей применения результатов исследований поверхностных явлений, стала необходимой специализация сборников. Так, следующий, четвертый сборник «Поверхностные силы в тонких пленках и дисперсных системах», изданный в 1972 г., не содержал уже разделов, относящихся к исследованиям поверхностных сил в адгезии, трении и аэрозолях. Вопросы адгезии и трения, а также физико-химической механики аэрозолей обсуждались на специальных конференциях. Основные результаты работ в области адгезии обобщены недавно в монографии Б. В. Дерягина, Н. А. Кротовой и В. П. Смилги2, а в области аэрозолей — в монографии Б. В. Дерягина и Ю. И. Яламова3.
Настоящий сборник, так же как и предыдущий, охватывает исследования граничных слоев жидкостей с их измененной под влиянием поверхностных сил структурой, свойства смачивающих пленок и тонких слоев жидкостей, зависящие от действующих в них молекулярных сил и присутствующих в них двойных ионных слоев, а также теоретические и ' экспериментальные исследования устойчивости коллоидов. Ввиду особой важности теории жидкого состояния для решения многих проблем физико-химии поверхностных явлений в сборник включены несколько статей, посвященных развитию исследований нового явления — сдвиговой упругости жидкости при сравнительно низких частотах.
За последнее время достигнуты большие успехи в исследовании граничных слоев жидкостей. Разработан ряд новых методов их исследования, получены также новые данные применительно к более широкому кругу объектов с помощью известных методов, например, метода сдувания и декорирования. Результаты публикуемых исследований показывают, что измененная структура граничных слоев во многих случаях определяет устойчивость тонких пленок и коллоидных систем.
Характерной особенностью нового подхода является интерес не только к изучению свойств жидкости вблизи различных поверхностей раздела, но и к исследованиям силовых полей и топографии активных центров самих твердых подложек, к явлениям эпитаксии. Получены новые доказательства существования граничных слоев большой толщины, например, в
переохлажденных жидкостях, в ряде бинарных растворов вблизи поверхности кварца, ориентированных слоев нитробензола у активированной поверхности стекла и кварца. Обнаружены сегнетоэлектрические свойства и доменная структура граничных слоев масел и ряда органических жидкостей вблизи металлических поверхностей.
Новые интересные возможности исследования граничных слоев предложены на основе изучения электроповерхностных явлений, оптической анизотропии, гидрофобного взаимодействия. На основании исследований последнего эффекта можно предполагать, что структура воды меняется различным образом вблизи гидрофобной поверхности тефлона и гидрофильных поверхностей кварца и стекла.
Получили более широкое развитие, чем ранее, работы по исследованию смачивающих пленок, в частности, с использованием кинетических методов (наблюдение за испарением жидкостей из тонких кварцевых капилляров, измерение потенциала течения пленок на вращающемся кварцевом диске, исследование пленочного электроосмоса, растекание жидкостей по твердым поверхностям). Сюда же относятся новый хроматографический метод исследования расклинивающего давления, а также капиллярный метод получения изотерм в широком интервале расклинивающего давления. Использование понятия расклинивающего давления тонких пленок позволило объяснить особенности процессов газо-жидкостной хроматографии.
Развит ряд микрометодов, позволяющих исследовать вязкость, тепловое расширение и фазовые переходы крайне малых количеств жидкостей в тонких кварцевых капиллярах. Большое число работ посвящено исследованиям свойств тонких слоев и пленок жидкостей спектральными методами (рентгеновская и инфракрасная спектроскопия). Исследованы диэлектрические свойства пленок различных жидкостей, теплоты испарения, тепловое расширение пленочной воды на поверхности слюды. Обсуждаются результаты исследований тонких углеводородных пленок в водной среде как модели эмульсии. Предложена интересная статистическая теория локализованной полимолекулярной адсорбции на поверхности твердого тела. В рамках этой теории изучено взаимодействие воды с поверхностью глинистых минералов.
Дальнейшее развитие получили экспериментальные исследования устойчивости коллоидных систем, направленные прежде всего на раскрытие физического механизма явления. Здесь обращают на себя внимание результаты, указывающие на существенную роль структурных изменений дисперсионной среды вблизи поверхности частиц, т. е. на влияние структурной составляющей расклинивающего давления. Другим важным результатом является экспериментальное обнаружение и исследование обратимой агрегации частиц коллоидов.
Новые теоретические разработки затрагивают вопросы экранировки сил Ван-дер-Ваальса — Лифшица в растворах электролитов, строение двойного электрического слоя на поверхности частиц, влияние электрической неоднородности поверхностей и механизма образования двойного электрического слоя на взаимодействие частиц. Развита теория электропроводности суспензий сферических частиц, учитывающая вклад поверхностной проводимости, осложненной поляризацией и особыми свойствами граничного слоя жидкости.
Работы, опубликованные в сборнике, не только отражают современное состояние исследований, но и намечают пути и направления дальнейших работ в области физико-химии поверхностных явлений и ее приложений в народном хозяйстве.
Б. В. Дерягин
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие............................... $
В. В. Дерягин. Некоторые итоги исследований в области поверхностных сил
и тонких пленок.............................. 5
Раздел первый Граничные слои жидкостей
\ С. С. Духин. Электроповерхностные явления и граничный слой..... 14
Б. В. Дерягин, В. В. Карасев, И. А. Лавыгин, И. И. Скороходов, Е. Н. Хромова. Граничная вязкость полидиметилсилоксанов, подвергнутых фото- и термоокислительной деструкции......................... 25
Ю. М. Поповский, Г. П. Силенко, Б. Г. Заремба, Л. В. Сокольская. Исследование оптической анизотропии граничных слоев нитробензола........ 28
Б. В. Дерягин, М. М. Снитковский, В. Н. Юрьев, В. А. Копельман. Вольт-амперная характеристика тонких» слоев и ее применение к оценке смазочной
способности................................ 35
М. М. Снитковский. Мезомррфность граничных слоев некоторых углеводородов 38 В. А. Пчелин, Б. Я. Ямполъский, В. В. Яминский, В.В.Иевлева. О модифицировании воды вблизи гидрофобных поверхностей............. 43
А. И. Русанов, Т. В. Сонина. Возникновение толстых граничных слоев в системах жидкий раствор — кварц...................... 51
A. В. Булгадаев. О сдвиговой упругости пленок жидких кристаллов, граничащих с твердым телом........................... 5&
B. Д. Перевертаев, М. С. Мецик. Тепловое расширение водных пленок между
пластинками кристаллов слюды вблизи 0° С................ 5S
О. И. Гудков, М. С. Мецик. Диэлектрическая поляризация и диэлектрические
потери на СВЧ в тонких пленках воды на кристаллах слюды........ 61
М. С. Мецик, Л. М. Голубь, Л. А. Шерманов. Поверхностные электрически активные центры кристаллов слюды и их влияние на ориентированную кристаллизацию и образование толстых пленок воды................ 64
А. Б.Киселев, В.А.Лиопо, М. С.Мецик. О структуре пленочной воды на поверхности кристаллов слюды....................... 69
А. М. Блох, В. Ф. Симоненко. Измененность растворяющих свойств воды в поле
поверхностных сил минеральных систем.................. 72
Н. С. Нерпина. Течение полярных жидкостей с водородными связями через капилляры с лиофильными стенками.................... 7&
Раздел второй Тонкие пленки жидкостей
Н. В. Чураее. Свойства смачивающих пленок жидкостей.......... 81
Б. В. Дерягин, Б. В. Железный, 3. М. Зорин, В. Д. Соболев, Н. В. Чураее.
Свойства жидкостей в тонких кварцевых капиллярах............ 90
3. М. Зорин, А. В. Новикова, А. К. Петров, Н. В. Чураее. Свойства полимолекулярных пленок воды на поверхности кварцевых капилляров....... 94
А.И.Русанов, Б. Г. Беленький. Применение хроматографического метода к исследованию расклинивающего давления несимметричных жидких пленок на
твердых подложках............................ 103:
Б. В. Железный, А. П. Ткачев. Смачивающие пленки жидкостей на поверхности
кварцевых капилляров.......................... 10&
286
Б. В. Дерягин, Б. В. Железный, Н. П. Баркова. О влиянии полимолекулярных адсорбционных пленок на отклонения от формулы Кельвина при капиллярной
конденсации............................... 112
X. Шульце, Хр. Цихос. Исследования тонких пленок жидкости на поверхности
кварца при различных потенциалах на границах раздела......... 118
А . И. Быховский, Л,"А . Порфирьева. Термоосмотический и фотокапиллярный эффекты на титане . .'........................... 124
М. П. Воларович, Н. И. Гамаюнов, В. И. Баздырева, Б. В. Евдокимов, Л. Ю. Васильева, В. М. Кошкин. Исследование структуры и теплот испарения пленок
влаги из дисперсных материалов..................... 129
П. М. Кругляков, Ю. Г. Ровин, И. А . Багавеев, А.Ф, Корецкий. Толщина, структура и константы Гамакера черных углеводородных пленок в водной среде . 140 Я. М. Кругляков, Ю. Г. Ровин, А. Ф. Корецкий. Многослойные черные углеводородные пленки в водной среде.................... 147
М. П. Сидорова, Д. А. ФриВрихсберг, Я. А. Кибирева. Исследование электрокинетического потенциала при течении тонкой пленки на вращающемся диске 150 Н. П. Астраханцева, О. Г. Усъяров. Исследование электроосмотического течения
растворов электролитов в смачивающих пленках.............. 155
Б. В. Дерягин, Я. А. Крылов, В. Ф. Новик, Г. В. Гончарова. Диэлектрическая проницаемость внутрикристаллических пленок воды в набухшем Na-монтмо-
риллоните................................ 164
В.С.Ушакова, Я4В. Жиленков. Диэлектрические свойства нитробензола на
поверхности активного кремнезема..................... 167
•Ф. С. Каплан, И. Ф. Ефремов, О. Г. Усьяров. Влияние неоднородности поверхностей на силы статического трения в жидких фазах............. 171
Л. М. Щербаков, В. П. Сафронов, В. П. Честюнин. О равновесном краевом угле воды на поверхности плавленого кварца и полиморфизме смачивающих
слоев.................................. 177
Ю. В. Шулепов. Учет взаимодействия молекул в статистической теории локализованной адсорбции........................... 181
Ю. В. Шулепов, Ф. Д. Овчаренко, Ю. И. Тарасевич. Адсорбция воды глинистыми минералами............................... 188
Раздел третий Устойчивость коллоидов и объемные свойства жидкостей
И. Д. Егоров, Б. В. Дерягин, У. Б. Базарон, А. В. Булгадаев. Распространение сдвиговых волн в жидкостях...................... 193
О. Р. Будаев, К. Т. Занданова, Б. В. Дерягин, У. Б. Базарон. Комплексный модуль сдвига жидкостей и его зависимость от амплитуды деформации сдвига 198 В. Н. Горелкин,В. П. Смилеа. Теория ван-дер-ваальсовых сил взаимодействия между твердыми телами, разделенными средой с пространственной дисперсией
диэлектрической ^проницаемости..................... 206
И. С. Жигулева, В. П. Смилга. К теории реального двойного электрического
слоя на поверхности твердых тел (учет дискретности структуры)...... 220
Г. М. Кабыш, Ю. М. Глазман. О природе устойчивости коллоидных растворов,
содержащих неионогенные поверхностно-активные вещества........ 235
Ю. М. Поповский. Влияние граничной фазы на устойчивость и объем осадка
суспензии аэросила в нитробензоле..................... 242
В. М. Муллер. Энергия электростатического взаимодействия пластин в электролите при заданной зависимости заряда поверхности от потенциала диффузно'о двойного слоя.............................. 245
Ю. М. Чернобережский, Е. В. Голикова, Л. В. Малиновская. Исследование
процесса обратимой агрегации частиц в золях и суспензиях SiO2...... 249
Ю. М. Чернобережский, Е. В. Голикова, Т. Ф. Гирфанова. Обращение правила Шульце — Гарди при гетерокоагуляции золей и суспензий....... 256
А. И. Алексеев, О. М. Меркушев, И. С. Лавров. Электрохимическая поляризация проводящих частиц во внешнем электрическом поле.......... 261
Раздел четвертый Поверхностные силы и явления эпитаксии
Д. В. Федосеев. Эпитаксиальный синтез алмаза............... 269
Г. И. Дистлер. Информационные свойства твердых и жидких граничных слоев 273
Цена: 500руб.
