Гідратний шар

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Гідратний шар (рос. гидратный слой, англ. hydrate layer, нім. Нydratschicht f) — тонкий шар, утворений орієнтованими молекулами води біля границі розділу фаз внаслідок гідратації мінералу (повітряної бульбашки). Вода в Г.ш. має аномальні властивості: підвищену в'язкість, знижену розчинність, знижену дифузію розчинених речовин та ін. Наявлість Г.ш. визначає його технологічні властивості у фізико-хімічних процесах збагачення — флотації, масляній та полімерній аґрегації тощо. Присутність твердої фази обумовлює підвищення ступеня впорядкованості в прилеглих елементарних водних шарах за рахунок її орієнтуючого впливу. Останнє викликане міжмолекулярними ван-дер-ваальсовыми силами (дисперсійними, орієнтаційними й індукційними), а також Н-зв'язками. При цьому поблизу гідрофобної поверхні молекули води орієнтуються паралельно їй, а поблизу гідрофільної нормально. Останній варіант забезпечує більш щільну упаковку молекул в прилеглих мономолекулярних шарах, очевидно, до відстані між молекулами води 0,3 нм, менше якого починають переважати сили відштовхування електронних хмар сусідніх молекул, що перекриваються. Істотний вплив на структуру води поблизу твердої поверхні здійснюють розчинені речовини. Наприклад, підвищення концентрації електроліту руйнує структуру води поблизу твердої гідрофільної поверхні. Крім того, електроліти формують подвійний електричний шар (ПЕШ), який багато в чому визначає характер і інтенсивність міжфазних взаємодій. Для опису аномальних властивостей рідини в пристінному просторі і між обмежуючими поверхнями (в порах, капілярах і т. д.) Б. В. Дерягіним і його школою було введено поняття «розклинюючого тиску». Товщина структурованих пристінних шарів води може досягати декількох десятків нм. Аномальні властивості характерні і для границі розділу «вода-газ». Молекули води тіт орієнтуються атомами оксигену (кисню) у бік газової фази, утворюючи ПЕШ, який цілком розташовується в рідині. Присутність розчинених речовин як у вигляді йонів, так і недисоційованих молекул приводить до зміни структури поверхневого шару, поверхневого потенціалу і натягу.


[ред.] Література

  • Эйзенберг Д., Кауцман В. Структура и свойства воды. — Ленинград: Гидрометеоиздат. — 1975. — 280 с.
  • Антонченко В. Я. Физика воды. — К.: Наукова думка, — 1986. — 127 с. 3. Дерягин Б. В., Овчаренко Ф. Д., Чураев Н. В. Вода в дисперсных системах. — Москва: Химия, 1989.
  • Мала гірнича енциклопедія: В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: Донбас, 2004. ISBN 966-7804-14-3