Teória Rebinder. Vonkajšie a vnútorné účinky rebinder. Zistite, aký je „Rebinderový efekt“ v iných slovníkoch

REBINDER Petr Aleksandrovič (03.H.1898-12.VII.1972), sovietsky fyzik a chemik, akademik Akadémie vied ZSSR od roku 1946 (zodpovedajúci člen od roku 1933), sa narodil v Petrohrade. Vyštudoval Fakultu fyziky a matematiky na Moskovskej univerzite (1924). V rokoch 1922-1932. pracoval na Ústave fyziky a biofyziky Akadémie vied ZSSR a súčasne (v rokoch 1923-1941) - na Moskovskom štátnom pedagogickom ústave. Liebknecht (od roku 1923 - profesor), od roku 1935 - vedúci oddelenia dispergovaných systémov v Koloidno-elektrochemickom ústave (od roku 1945 - Ústav fyzikálnej chémie) Akadémie vied ZSSR, od roku 1942 - vedúci oddelenia koloidu Chémia na moskovskej univerzite.

Rebinderove práce sa venujú fyzikálnej chémii rozptýlených systémov a povrchových javov. V roku 1928 vedec objavil jav zníženia pevnosti pevných látok v dôsledku reverzibilného fyzikálno-chemického účinku prostredia na ne (Rebinderov efekt) a v 30. - 40. rokoch 20. storočia. vyvinula spôsoby, ako uľahčiť manipuláciu s veľmi tvrdými a ťažkými materiálmi.

Objavil elektrokapilárny účinok plastifikácie kovových monokryštálov v procese creepu počas polarizácie ich povrchu v roztokoch elektrolytov, skúmal vlastnosti vodných roztokov povrchovo aktívnych látok, identifikoval vplyv adsorpčných vrstiev na vlastnosti dispergovaných systémov (1935) -1940) hlavné vzorce tvorby a stabilizácie pien a emulzií, ako aj proces fázovej inverzie v emulziách.

Vedec zistil, že premývanie zahŕňa komplexnú sadu koloidno-chemických procesov. Rebinder študoval procesy tvorby a štruktúry micel povrchovo aktívnych látok, vyvinul koncept termodynamicky stabilnej micely mydiel s lyofóbnym vnútorným jadrom v lyofilnom prostredí. Vedec vybral a zdôvodnil optimálne parametre na charakterizáciu reologických vlastností dispergovaných systémov a navrhol metódy na ich stanovenie.

V roku 1956 vedec objavil fenomén adsorpčného poklesu sily kovov pod vplyvom kovových tavenín. V 50. rokoch 20. storočia. vedci vytvorili nový vedný odbor - fyzikálnu a chemickú mechaniku. Ako sám Rebinder napísal: „Konečným problémom fyzikálnochemickej mechaniky je vyvinúť vedecký základ pre získavanie pevných látok a systémov s danou štruktúrou a mechanickými vlastnosťami. Úlohou tejto oblasti je preto vytvoriť optimálne nasmerovanú technológiu na výrobu a spracovanie v podstate všetkých konštrukčných a konštrukčných materiálov modernej technológie - betóny, kovy a zliatiny, najmä žiaruvzdorné, keramiku a cermety, gumy, plasty, mazivá “.

Od roku 1958 je Rebinder predsedom Vedeckej rady Akadémie vied ZSSR pre problémy fyzikálnej a chemickej mechaniky a koloidnej chémie, potom (od roku 1967) predsedom Národného výboru ZSSR pri Medzinárodnom výbore pre povrchovo aktívne látky. V rokoch 1968 až 1972 bol šéfredaktorom časopisu Colloid Journal. Vedec získal dva Leninove rády, bol držiteľom titulu Hrdina socialistickej práce (1968), laureátom štátnej ceny ZSSR (1942).

Rebinderov efekt, účinok adsorpčného poklesu pevnosti pevných látok, uľahčujúci deformáciu a deštrukciu pevných látok v dôsledku reverzibilného fyzikálno-chemického pôsobenia prostredia. Objavil P. A. Rebinder (1928) pri štúdiu mechanických vlastností kryštálov kalcitu a kamennej soli. Je možné, keď pevné teleso v namáhanom stave príde do styku s kvapalným (alebo plynným) adsorpčne aktívnym médiom. Rebinderov efekt je veľmi univerzálny - pozoruje sa v pevných kovoch, iónových, kovalentných a molekulárnych mono- a polykryštalických pevných látkach, sklách a polyméroch, čiastočne kryštalizovaných a amorfných, poréznych a pevných látkach. Hlavnou podmienkou pre prejav Rebinderovho javu je príbuzná povaha kontaktných fáz (pevné a stredné) z hľadiska chemického zloženia a štruktúry. Forma a stupeň prejavu účinku závisí od intenzity interatomových (intermolekulárnych) interakcií kontaktných fáz, rozsahu a typu napätí (sú potrebné ťahové napätia), rýchlosti deformácie a teploty. Zásadnú úlohu zohráva skutočná štruktúra tela - prítomnosť dislokácií, prasklín, cudzích inklúzií atď. Charakteristickou formou Rebinderovho efektu je viacnásobný pokles sily, zvýšenie krehkosti pevnej látky a zníženie jeho trvanlivosti. Takže zinková platňa navlhčená ortuťou sa pod zaťažením neohýba, ale krehko sa rozpadá. Ďalšou formou prejavu je plastifikačný účinok média na pevné materiály, napríklad vodu na sadru, organické povrchovo aktívne látky na kovy atď. Termodynamický Rebinderov efekt je spôsobený znížením práce pri formovaní nového povrchu počas deformácie ako výsledkom poklesu voľnej povrchovej energie tuhej látky pod vplyvom prostredia ... Molekulárna podstata účinku spočíva v uľahčení rozrušenia a nového usporiadania intermolekulárnych (interatómových, iónových) väzieb v tuhej látke za prítomnosti adsorpčne aktívnych a súčasne dostatočne mobilných cudzích molekúl (atómov, iónov).

Najdôležitejšie oblasti technického uplatnenia sú uľahčenie a zdokonalenie mechanického spracovania rôznych (najmä veľmi tvrdých a ťažko obrábateľných) materiálov, regulácia procesov trenia a opotrebenia s použitím mazív, efektívna výroba drveného (práškového) materiálu materiály, výroba tuhých látok a materiálov s danou disperznou štruktúrou a požadovanou kombináciou mechanických a iných vlastností disagregáciou a následným zhutňovaním bez vnútorného pnutia. Adsorpčne aktívne prostredie môže tiež spôsobiť značné škody, napríklad znížením pevnosti a životnosti častí stroja a materiálov za prevádzkových podmienok. Eliminácia faktorov prispievajúcich k prejavu Rebinderovho efektu vám v týchto prípadoch umožňuje chrániť materiály pred nežiaducimi vplyvmi prostredia.

Aj tie najodolnejšie telesá majú obrovské množstvo defektov, ktoré oslabujú ich odolnosť voči zaťaženiu a znižujú ich odolnosť v porovnaní s tým, čo predpovedá teória. Keď sa pevná látka mechanicky zničí, proces začína od miesta, kde sa nachádzajú mikrodefekty. Zvýšenie zaťaženia vedie k rozvoju mikrotrhliny v mieste poškodenia. Odstránenie záťaže však vedie k obnoveniu pôvodnej štruktúry: šírka mikrotrhliny je často nedostatočná na úplné prekonanie síl intermolekulárnej (interatomovej) interakcie. Zníženie zaťaženia vedie k „kontrakcii“ mikrotrhliny, sily intermolekulárnej interakcie sa obnovia takmer úplne, trhlina zmizne. Jedná sa tiež o to, že vznikom trhliny je vytvorenie nového povrchu pevnej látky a takýto proces si vyžaduje výdaj energie rovnajúcej sa energii povrchového napätia vynásobenej plochou tohto povrchu. Zníženie zaťaženia vedie k „stiahnutiu“ trhlín, pretože systém má tendenciu znižovať energiu v nich uloženú. Preto je pre úspešnú deštrukciu pevnej látky potrebné výsledný povrch pokryť špeciálnou látkou nazývanou povrchovo aktívna látka, ktorá zníži prácu pri prekonávaní molekulárnych síl pri tvorbe nového povrchu. Povrchovo aktívne látky prenikajú do mikrotrhliniek a pokrývajú ich povrchy vrstvou iba jednej molekuly (čo umožňuje použitie veľmi malého množstva prísad do týchto látok), ktoré zabraňujú procesu „kolapsu“ a zabraňujú obnoveniu molekulárnej interakcie.

Povrchovo aktívne látky za určitých podmienok uľahčujú rozdrobovanie tuhých látok. Veľmi jemné (až do veľkosti koloidných častíc) sa mletie pevných látok obvykle nedá uskutočniť bez pridania povrchovo aktívnych látok.

Teraz si treba uvedomiť, že deštrukcia tuhej látky (t. J. Tvorba nových mikrotrhlín) začína presne od miesta, kde sa nachádza štrukturálna chyba tohto telesa. Pridaná povrchovo aktívna látka sa navyše adsorbuje hlavne na miestach defektov - čo uľahčuje jej adsorpciu na stenách budúcich mikrotrhlín. Tu sú slová akademika Rebindera: „K oddeľovaniu častí dochádza presne v týchto slabých miestach [lokalizácia defektov], a preto jemné častice tela tvorené počas brúsenia už neobsahujú tieto najnebezpečnejšie defekty. Presnejšie, čím je jeho veľkosť menšia, tým menšia je pravdepodobnosť stretnutia s nebezpečným slabým miestom.

Ak pri mletí skutočnej pevnej látky akejkoľvek povahy dosiahneme častice, ktorých rozmery sú približne rovnaké ako vzdialenosti medzi najnebezpečnejšími chybami, potom tieto častice takmer určite nebudú obsahovať nebezpečné štrukturálne chyby, stanú sa oveľa silnejšími ako veľké vzorky to isté telo samotné. Z toho vyplýva, že stačí rozdrviť pevné telo na dostatočne malé kúsky a tieto kúsky rovnakého druhu a rovnakého zloženia budú najodolnejšie, takmer ideálne pevné. ““

Potom je potrebné tieto homogénne častice bez chýb spojiť, vytvoriť z nich pevné (vysokopevnostné) teleso požadovanej veľkosti a tvaru, aby boli častice pevne zabalené a navzájom pevne spojené. Výsledný strojový diel alebo konštrukčný diel musí byť pred brúsením oveľa pevnejší ako pôvodný materiál. Prirodzene, nie také silné ako samostatná častica, pretože v miestach asociácie sa objavia nové chyby. Ak sa však proces kombinovania častíc uskutoční šikovne, sila východiskového materiálu sa prekoná. To si vyžaduje zvlášť tesné zabalenie malých častíc, aby sa medzi nimi znova objavili medzimolekulové sily. Spravidla sa to deje kompresiou častíc lisovaním a zahrievaním. Jemnozrnné kamenivo získané lisovaním sa zahreje bez toho, aby sa roztavilo. Ako teplota stúpa, zvyšuje sa amplitúda tepelných vibrácií molekúl (atómov) v kryštálovej mriežke. V bodoch kontaktu sa vibrujúce molekuly dvoch susedných častíc priblížia a dokonca sa zmiešajú. Zvyšujú sa adhézne sily, častice sa sťahujú, nezanechávajú prakticky žiadne póry a póry, chyby kontaktných bodov zmiznú.

V niektorých prípadoch môžu byť častice zlepené alebo spájkované dohromady. V takom prípade musí byť proces vykonaný v takom režime, aby vrstvy lepidla alebo spájky neobsahovali chyby.

Zásadné zlepšenie v procese mletia pevných látok založené na praktickom použití Rebinderovho efektu sa ukázalo ako veľmi užitočné pre mnohé priemyselné odvetvia. Procesy mletia sa výrazne zrýchlili, zatiaľ čo spotreba energie sa výrazne znížila. Jemné brúsenie umožňovalo vykonávať mnoho technologických procesov pri nižších teplotách a tlakoch. Vďaka tomu sa získalo viac kvalitných materiálov: betóny, keramické a kovokeramické výrobky, farbivá, ceruzkové hmoty, pigmenty, plnivá a oveľa viac. Uľahčuje obrábanie žiaruvzdorných a žiaruvzdorných ocelí.

Takto sám popisuje metódu aplikácie Rebinderovho efektu: „Stavebné diely z cementobetónu je možné spoľahlivo spojiť do monolitickej štruktúry lepením pomocou vibrokoloidného cementového lepidla ... Takéto lepidlo je zmesou jemne mletého cementu (časť z ktorých sa dá nahradiť jemne mletým pieskom) s extrémne malým množstvom vody a s prídavkom povrchovo aktívnej látky. Zmes sa skvapalňuje extrémnymi vibráciami počas aplikácie na lepené povrchy vo forme tenkej vrstvy. Po rýchlom vytvrdnutí sa vrstva lepidla stane najtrvanlivejším miestom v štruktúre. ““

Využitie myšlienok akademika Rebindera týkajúcich sa uľahčenia procesu brúsenia pevných telies má veľký praktický význam, napríklad pre vývoj metódy na zníženie pevnosti minerálov s cieľom zvýšiť účinnosť vŕtania do tvrdých hornín.

Zníženie pevnosti kovov pod vplyvom tavenia kovov.V roku 1956 objavil Rebinder fenomén poklesu pevnosti kovov pod vplyvom kovových tavenín. Ukázalo sa, že najväčší pokles povrchovej energie tuhej látky (kovu) na takmer nulu môže spôsobiť roztavené médium, ktoré má molekulárnu povahu blízkej tuhej látke. Pevnosť v ťahu monokryštálov zinku sa teda znížila desaťkrát, keď sa na ich povrch nanášala vrstva tekutého kovového cínu s hrúbkou 1 mikrón alebo menšou. Podobné účinky na žiaruvzdorné a žiaruvzdorné zliatiny sa pozorujú pri pôsobení tekutých nízkotaviteľných kovov.

Objavený jav sa ukázal ako veľmi dôležitý pre zdokonalenie metód tvárnenia kovov. Tento proces je nemožný bez použitia mazív. Pri materiáloch novej technológie - žiaruvzdorných a žiaruvzdorných zliatin - sa spracovanie obzvlášť významne uľahčuje pri použití aktívnych mazív, ktoré zmäkčujú tenké povrchové vrstvy kovu (ku ktorému v skutočnosti dochádza pri pôsobení malého množstva kovových tavenín). V takom prípade sa kov akoby lubrikuje - eliminuje sa škodlivá nadmerná deformácia, ktorá sa vyskytne pri spracovaní, čo spôsobí takzvané kalenie - zvýšenie pevnosti, ktoré zasahuje do spracovania. Otvárajú sa nové možnosti spracovania kovov tlakom pri normálnej a zvýšenej teplote: zvyšuje sa kvalita výrobkov, klesá opotrebenie obrábacieho nástroja a klesá spotreba energie na spracovanie.

Namiesto premeny drahého kovu na štiepky v procese výroby produktu rezaním môžete použiť plastové tvarovanie: tlakové ošetrenie bez straty kovu. Zároveň sa zlepšuje aj kvalita výrobkov.

Prudký pokles pevnosti povrchovej vrstvy kovov hrá významnú úlohu pri zlepšovaní činnosti trecích jednotiek. Vzniká automaticky fungujúci mechanizmus kontroly opotrebenia: ak sa na triacich plochách vyskytnú náhodné nepravidelnosti (otrepy, škrabance atď.), V miestach ich dislokácie sa vyvíja vysoký miestny tlak, ktorý spôsobuje povrchový tok kovov, čo výrazne uľahčuje pôsobenie adsorbovaných tavenín (povrchová vrstva navlhčená roztaveným kovom stráca pevnosť). Trenie povrchov sa ľahko brúsi alebo leští. Zavedené „mazanie“ spôsobuje zrýchlené „opotrebovanie“ nepravidelností, zvyšuje sa rýchlosť zábehových (zábehových) strojov.

Aktívne nečistoty sa môžu použiť ako modifikátory kryštalizačného procesu. Tým, že sú adsorbované na jadrových kryštáloch uvoľneného kovu, znižujú rýchlosť ich rastu. Tak sa vytvorí jemnozrnná kovová štruktúra s vyššou pevnosťou.

Bol vyvinutý proces „tréningu“ kovu v povrchovo aktívnom médiu. Kov je podrobený pravidelným povrchovým úpravám, ktoré nevedú k zničeniu. Vďaka uľahčeniu plastických deformácií v povrchových vrstvách sa kov vo vnútornom objeme akoby „hnetie“ a kryštálová mriežka zŕn sa rozptýli. Pokiaľ sa takýto proces uskutočňuje pri teplote blízkej teplote začiatku rekryštalizácie kovu, vytvorí sa v povrchovo aktívnom médiu jemná kryštalická štruktúra s oveľa vyššou tvrdosťou. A mletie kovov pri získaní jemného prášku nie je úplné bez použitia povrchovo aktívnych tavenín. Následne sa z tohto prášku získajú produkty lisovaním za tepla (úplne v súlade s procesom vytvrdzovania materiálov z práškov opísaným vyššie).

ÚČINOK REBINDERA V POLYMÉRI. Vynikajúci sovietsky fyzik a chemik, akademik Piotr Aleksandrovič Rebinder, sa ako prvý pokúsil ovplyvniť dielo ničenia tuhej látky. Bol to Rebinder, kto dokázal pochopiť, ako sa to dá urobiť. Ešte v 20. rokoch minulého storočia používal na tento účel takzvané povrchovo aktívne alebo adsorpčne aktívne látky, ktoré sú schopné účinne sa adsorbovať na povrchu aj pri nízkych koncentráciách v prostredí a prudko znižovať povrchové napätie tuhých látok. Molekuly týchto látok napádajú intermolekulárne väzby na vrchole rastúcej trhlinky lomu a adsorpciou na čerstvo vytvorených povrchoch ich oslabujú. Zachytením špeciálnych tekutín a ich zavedením na povrch pevnej látky, ktorá sa má zničiť, dosiahol Rebinder úžasný pokles v práci na zlomeninách napätia (obr. 1). Obrázok zobrazuje krivky deformačnej pevnosti monokryštálu zinku (platne s hrúbkou rádovo milimetra) v neprítomnosti a v prítomnosti kvapaliny povrchovo aktívnej látky. Moment zničenia je v obidvoch prípadoch označený šípkami. Je jasne vidieť, že ak vzorku len natiahnete, pretrhne sa pri viac ako 600% predĺžení. Ale ak sa rovnaký postup uskutoční nanesením tekutého cínu na jeho povrch, dôjde k deštrukcii iba pri ~ 10% predĺžení. Pretože deštrukčným dielom je oblasť pod krivkou napätia-deformácie, je ľahké si všimnúť, že prítomnosť kvapaliny redukuje prácu nielen niekoľkokrát, ale rádovo. Práve tomuto efektu sa hovorilo Rebinderov efekt alebo adsorpčný pokles pevnosti pevných látok.

Obr. Závislosť napätia na deformácii monokryštálov zinku pri 400 ° С: 1 - na vzduchu; 2 - v plechovej tavenine

Rebinderov efekt je univerzálny jav, ktorý sa pozoruje pri zničení akýchkoľvek pevných telies vrátane polymérov. Napriek tomu povaha objektu vnáša do procesu ničenia svoje vlastné vlastnosti a polyméry nie sú v tomto zmysle výnimkou. Polymérové \u200b\u200bfilmy sú zložené z veľkých neporušených molekúl držaných pohromade van der Waalsovými silami alebo vodíkovými väzbami, ktoré sú zreteľne slabšie ako kovalentné väzby v samotných molekulách. Preto si molekula, hoci je členom tímu, zachováva určitú izoláciu a individuálne kvality. Hlavnou vlastnosťou polymérov je štruktúra reťazca ich makromolekúl, ktorá zaisťuje ich pružnosť. Pružnosť molekúl, t.j. všetky tieto charakteristické vlastnosti polymérov sú ovplyvnené ich schopnosťou meniť svoj tvar (v dôsledku deformácie uhlov väzieb a rotácie článkov) pod vplyvom vonkajšieho mechanického namáhania a mnohých ďalších faktorov. V prvom rade schopnosť makromolekúl pre vzájomnú orientáciu. Je však potrebné poznamenať, že posledne uvedený sa týka iba lineárnych polymérov. Existuje obrovské množstvo látok s vysokou molekulovou hmotnosťou (napríklad proteíny a iné biologické objekty), ktoré však nemajú špecifické vlastnosti polymérov, pretože silné intramolekulárne interakcie bránia ohýbaniu ich makromolekúl. Typický zástupca polymérov - prírodný kaučuk - ktorý je „zosieťovaný“ pomocou špeciálnych látok (proces vulkanizácie), sa navyše môže zmeniť na tuhý materiál - ebonit, ktorý vôbec nevykazuje žiadne znaky polymérnych vlastností.

V polyméroch sa Rebinderov efekt prejavuje veľmi svojráznym spôsobom. V adsorpčne aktívnej kvapaline sa vývoj a vývoj nového povrchu pozoruje nielen počas deštrukcie, ale oveľa skôr, dokonca aj v procese deformácie polyméru, ktorá je sprevádzaná orientáciou makromolekúl.

Obr. Vzhľad vzoriek polyetyléntereftalátu natiahnutých na vzduchu (a) a v adsorpčne aktívnom médiu (n-propanol) (b).

sila kovového polyméru rebinder

Obrázok 2 zobrazuje obrázky dvoch vzoriek Lavsan, z ktorých jedna bola natiahnutá na vzduchu a druhá v adsorpčne aktívnej kvapaline. Je zrejmé, že v prvom prípade sa vo vzorke objaví krk. V druhom prípade sa film nezužuje, ale stáva sa mliečne biely a nepriehľadný. Dôvody pozorovaného bielenia sú zrejmé po mikroskopickom vyšetrení.

Obr. Elektrónový mikrograf vzorky polyetyléntereftalátu deformovaného v n-propanole. (Priblíženie 1 000)

Namiesto monolitického priehľadného hrdla sa v polyméri vytvorí jedinečná vláknito-pórovitá štruktúra, ktorá sa skladá z vláknitých agregátov makromolekúl (fibríl) oddelených mikrovidmi (póry). V tomto prípade sa vzájomná orientácia makromolekúl nedosahuje v monolitickom hrdle, ale vo vnútri fibríl. Pretože sú fibrily oddelené v priestore, takáto štruktúra obsahuje obrovské množstvo mikrovoidov, ktoré intenzívne rozptyľujú svetlo a dodávajú polyméru mliečne bielu farbu. Póry sú vyplnené kvapalinou, takže heterogénna štruktúra zostane zachovaná aj po odstránení deformačného napätia. Fibrilárno-pórovitá štruktúra sa objavuje v špeciálnych zónach a pri deformácii polyméru zachytáva stále väčší objem. Analýza mikroskopických obrazov umožnila zistiť vlastnosti štruktúrnych prešmykov v polyméri vystavenom pukaniu (obr. 4).

Obr. Schematické znázornenie jednotlivých stupňov polymerizačného mechanizmu: I - iniciácia bláznov, II - rast bláznov, III - rozširovanie bláznov.

Po vzniku akejkoľvek chyby (štrukturálne nehomogenity), ktoré sú hojné na povrchu akejkoľvek skutočnej pevnej látky, rastú brázdy cez celý prierez natiahnutého polyméru v smere kolmom na os namáhania v ťahu a udržiavajú sa konštantné a veľmi malé (~ 1 μm) šírka. V tomto zmysle sú ako skutočné praskliny zlomeniny. Ale keď výstrelok „prerezá“ celý prierez polyméru, vzorka sa nerozpadne na samostatné časti, ale zostane jediným celkom. To je spôsobené tým, že protiľahlé okraje tak zvláštnej trhliny sú spojené najjemnejšími vláknami orientovaného polyméru (obr. 3). Veľkosti (priemery) fibrilárnych útvarov, ako aj mikrovoidy, ktoré ich oddeľujú, sú 1 až 10 nm.

Keď sa fibrily spájajúce protiľahlé steny bláznov dostatočne predĺžia, začne sa proces ich fúzie (v takom prípade sa zmenší povrchová plocha, obr. 5). Inými slovami, polymér prechádza akýmsi štrukturálnym prechodom z voľnej štruktúry na kompaktnejšiu, ktorý pozostáva z husto nahromadených agregátov fibríl, ktoré sú orientované v smere osi napätia.

Obr. Schéma ilustrujúca zrútenie polymérnej štruktúry, ku ktorému dochádza pri vysokých hodnotách deformácie v adsorpčne aktívnej kvapaline v rôznych fázach natiahnutia

Existuje spôsob oddelenia molekúl adsorpciou z roztoku tých z nich, ktoré sú schopné preniknúť do pórov danej veľkosti (efekt molekulárneho sita). Pretože veľkosť pórov sa dá ľahko regulovať zmenou vyťahovacieho pomeru polyméru v adsorpčne aktívnom médiu (pomocou Rebinderovho efektu), možno ľahko dosiahnuť selektívnu adsorpciu. Je dôležité si uvedomiť, že adsorbenty používané v praxi sú zvyčajne druh prášku alebo granulátu, ktorý je naplnený rôznymi druhmi nádob (napríklad sorbent v tej istej plynovej maske). Pomocou Rebinderovho efektu je ľahké získať film alebo vlákno s priechodnou nanometrickou pórovitosťou. Inými slovami, otvára sa perspektíva vytvorenia konštrukčného materiálu s optimálnymi mechanickými vlastnosťami a zároveň ako efektívny sorbent.

Pomocou Rebinderovho efektu je elementárnym spôsobom (jednoduché natiahnutie polymérneho filmu v adsorpčne aktívnom médiu) možné vyrobiť porézne polymérové \u200b\u200bfilmy na báze takmer akýchkoľvek syntetických polymérov. Veľkosti pórov v takýchto fóliách sa dajú ľahko regulovať zmenou stupňa deformácie polyméru, čo umožňuje výrobu separačných membrán na riešenie rôznych praktických problémov.

Rebinderov efekt v polyméroch má veľký potenciál pre aplikácie. Po prvé, jednoduchým vtiahnutím polyméru do adsorpčne aktívnej kvapaliny je možné získať rôzne polymérové \u200b\u200bsorbenty, separačné membrány a polymérne výrobky s priečnym reliéfom, a po druhé, Rebinderov efekt dáva chemikovi procesu univerzálny spôsob zavádzania modifikujúcich prísad do polymérov.

Zoznam použitých materiálov

1.www.rfbr.ru/pics/28304ref/file.pdf
2.www.chem.msu.su/rus/teaching/colloid/4.html
3. http://femto.com.ua/articles/part_2/3339.html
4. Veľká sovietska encyklopédia. M.: Sovietská encyklopédia, 1975, roč. 21.
5. http://him.1september.ru/2003/32/3.htm
6. http://slovari.yandex.ru/dict/bse/article/00065/40400.htm
7. http://www.nanometer.ru/2009/09/07/rfbr_156711/PROP_FILE_files_1/rffi4.pdf
8. http://ru.wikipedia.org/wiki/Rebinder_Effect

Pre rovnovážny stav systému sa uvažovalo s javmi zmáčavosti. Za podmienok nádrže sú pozorované nestabilné procesy prebiehajúce na rozhraní. V dôsledku vytesnenia oleja vodou sa vytvorí pohyblivý trojfázový obvod zmáčania. Uhol zmáčania sa mení v závislosti od rýchlosti a smeru tekutiny (meniskus tekutiny, obr. 5.5) v kanáloch a prasklinách.

Obrázok 5.5 - Schéma zmeny kontaktných uhlov pri zmene smeru pohybu menisku v kapilárnom kanáli:  1 - postupujúci,  2 - ustupujúce kontaktné uhly, keď sa meniskus voda-olej pohybuje vo valcovom kanáliku s hydrofilným povrchom (  - statický kontaktný uhol)

Kinetický zvlhčovacia hysteréziaje zvykom nazývať zmenu uhla zvlhčovania, keď sa pohybujete na pevnom povrchu trojfázového zvlhčovacieho obvodu. Výška hysterézie závisí od:

zo smeru pohybu zmáčacieho obvodu, t.j. či dôjde k vytesneniu z pevného povrchu vody olejom alebo olejom vodou;

rýchlosť pohybu trojfázového rozhrania na pevnom povrchu;

drsnosť pevného povrchu;

adsorpcia na povrch látok.

Hysterézne javy sa vyskytujú hlavne na drsných povrchoch a sú molekulárnej povahy. Na leštených povrchoch je hysterézia slabá.

5.6 Vlastnosti povrchových vrstiev formačných tekutín

O štruktúre povrchovej vrstvy existujú rôzne predpoklady.

Mnoho vedcov, ktorí študujú štruktúru a hrúbku tenkých vrstiev kvapaliny, spája tvorbu vrstiev blízko steny s polarizáciou molekúl a ich orientáciu od povrchu pevnej látky k vnútorným oblastiam kvapaliny s tvorbou vrstiev solvatácie 1.

Ropné vrstvy v kontakte s horninami formácie majú obzvlášť zložitú štruktúru, pretože interakcia povrchovo aktívnych látok s minerálmi je veľmi rôznorodá.

Napríklad je potrebné poznamenať, že činidlá používané pri flotačnej technológii je možné fixovať na povrch minerálu vo forme bežných trojrozmerných filmov, ktoré vytvárajú nezávislú fázu na povrchu minerálnych častíc, ako aj vo forme povrchové zlúčeniny, ktoré nemajú špecifické zloženie a netvoria samostatnú samostatnú fázu.

Nakoniec môžu byť činidlá koncentrované v difúznej časti elektrickej dvojvrstvy, a nie na samotnom rozhraní.

Povrchovo aktívne zložky sú zjavne vždy sústredené nielen na povrchu, ale aj v trojrozmernom objeme blízko rozhrania.

Mnoho vedcov sa pokúsilo zmerať hrúbku filmu rôznych tekutín na pevných látkach. Takže napríklad podľa výsledkov meraní BV Deryagina a MM Kusakova je hrúbka zmáčacích filmov vodných roztokov solí na rôznych pevných plochých povrchoch asi 10 - 5 cm (100 ich). Tieto vrstvy sa líšia od zvyšku kvapaliny štruktúrou a mechanickými vlastnosťami - šmykovou elasticitou a zvýšenou viskozitou. Zistilo sa, že vlastnosti kvapaliny v povrchovej vrstve sa menia aj vďaka jej stlačeniu. Napríklad hustota vody adsorbovanej na silikagéli podľa niektorých meraní je 1027-1285 kg / m3.

Špeciálne vlastnosti majú tiež adsorpčné a príslušné solvatačné vrstvy v oddeleniach fáz v olejovej nádrži. Niektoré zložky oleja môžu vytvárať gélovité štruktúrované adsorpčné vrstvy (s neobvyklými - anomálnymi vlastnosťami) s vysokou štrukturálnou viskozitou a pri vysokom stupni nasýtenia adsorpčnej vrstvy - s pružnosťou a mechanickou pevnosťou v šmyku.

Štúdie ukazujú, že zloženie povrchových vrstiev v sekcii olej - voda obsahuje kyseliny nafténové, nízkomolekulárne živice, koloidné častice vysokomolekulárnych živíc a asfalténov, mikrokryštály parafínu, ako aj častice minerálnych a uhlíkových suspenzií. Predpokladá sa, že povrchová vrstva v úseku olej - voda vzniká v dôsledku akumulácie minerálnych a uhlíkatých častíc, ako aj parafínových mikrokryštálov pod vplyvom selektívneho zmáčania vodnou fázou hydrofilných oblastí ich povrchu. Asfaltové živičné látky adsorbované na rovnakom rozhraní a premenou na gélovitý stav cementujú častice parafínu a minerálov na jednu monolitickú vrstvu. Povrchová vrstva sa ešte viac zahusťuje vďaka solvatizácii gélov z asfaltových živicových látok z olejovej fázy.

Špeciálne štrukturálne a mechanické vlastnosti povrchových vrstiev určujú stabilizáciu rôznych systémov a najmä vysokú stabilitu niektorých emulzií typu voda-olej.

Zdá sa, že existencia adsorpčných vrstiev v časti zvyškovej vody s olejom má tiež určitý oneskorujúci účinok na procesy miešateľnosti vody vstrekovanej do nádrže so zvyškovou vodou.

5.7 Klinové pôsobenie tenkých vrstiev kvapaliny.

Deryaginove experimenty. Rebinderový efekt

Kvapalina zvlhčujúca tuhú látku, prenikajúca do tenkých trhlín, je schopná hrať úlohu klinu a tlačiť jeho steny od seba, t.j. tenké vrstvy kvapaliny majú klinový účinok 2. Táto vlastnosť tenkých vrstiev sa prejaví aj vtedy, keď sa k sebe priblížia pevné povrchy ponorené v kvapaline. Podľa výskumu B. V. Deryagina k klinovému pôsobeniu dochádza za podmienky, že je hrúbka vrstvy h tekutina tlačiaca na povrch trhliny je menšia ako určitá hodnota h kr ... Kedy h > h kr zaklinovacia akcia sa rovná nule a pri h < h kr zvyšuje sa s klesajúcou hrúbkou kvapalnej vrstvy, t. j. od okamihu h ≤ h kr aby sa povrchy častíc priblížili, je potrebné na ne pôsobiť externe.

Faktory, ktoré vytvárajú klinové pôsobenie, sú sily iónového-elektrostatického pôvodu a špeciálny agregovaný stav polárnych kvapalín v blízkosti hraničných povrchov.

Ako už bolo spomenuté, vlastnosti solvatačnej vrstvy na povrchu pevnej látky sa výrazne líšia od vlastností zvyšku kvapaliny. Túto (solvatačnú) vrstvu možno považovať za špeciálnu hraničnú fázu. Preto pri priblížení sa k časticiam na vzdialenosti menšie ako dvojnásobok hrúbky solvatačných vrstiev musí byť na častice aplikované vonkajšie zaťaženie.

Odpojovací tlak ión-elektrostatického pôvodu vzniká v dôsledku zmien v koncentrácii iónov vo vrstve oddeľujúcej častice a v roztoku, ktorý ich obklopuje.

Podľa výsledkov experimentu je klinový účinok väčší, tým silnejšia je väzba medzi kvapalinou a povrchmi pevnej látky. Môže sa vylepšiť zavedením povrchovo aktívnych látok do kvapaliny, ktoré sú dobre adsorbované povrchom pevnej látky. Na tomto jave je založený Rebinderov efekt. Jeho podstata spočíva v skutočnosti, že malé množstvá povrchovo aktívnych látok spôsobujú prudké zhoršenie mechanických vlastností tuhej látky. Adsorpčný pokles pevnosti pevných látok závisí od mnohých faktorov. Zlepšuje sa, ak je telo vystavené ťahovým silám a ak kvapalina dobre zmáča povrch.

Účinok zníženia adsorpčnej pevnosti sa využíva pri vŕtaní studní. Pri použití roztokov obsahujúcich špeciálne vybrané povrchovo aktívne látky ako vrtné kvapaliny je vŕtanie tvrdých hornín znateľne jednoduchšie.

Okrem pôsobenia chemických procesov, ktoré ovplyvňujú vlastnosti povrchu a trecej interakcie medzi pevnými látkami, existuje aj otvorený a skúmaný P.A. Rebinder je podobné mazivo vďaka čisto molekulárnej interakcii maziva s pevnými povrchmi, ktoré sa nazýva „Rebinderov efekt“.

Skutočné pevné látky majú povrchové aj vnútorné štrukturálne chyby. Takéto chyby majú spravidla prebytočnú voľnú energiu. V dôsledku fyzikálnej adsorpcie molekúl povrchovo aktívnych látok (povrchovo aktívnych látok) klesá v miestach ich pristátia úroveň voľnej povrchovej energie tuhej látky. To znižuje pracovnú funkciu dislokácií na povrch. Povrchovo aktívne látky prenikajú do trhlín a medzikryštalického priestoru, pôsobia na ich steny mechanicky a tlačia ich od seba, čo vedie k krehkému praskaniu materiálu a k znižovaniu pevnosti kontaktných telies. A ak sa takéto procesy vyvíjajú iba na výčnelkoch kontaktných telies, čím sa znižuje šmyková odolnosť nepravidelností tohto materiálu, potom všeobecne tento proces vedie k vyhladeniu povrchu, zníženiu špecifického tlaku v kontaktnej zóne a v všeobecne

zníženie trenia a opotrebenia trenie telies. Pokiaľ sa ale normálne zvýši normálne zaťaženie počas trenia, vysoké špecifické tlaky sa rozšíria po celej ploche obrysu, dôjde k zmäkčeniu materiálu na veľkej ploche povrchu a vedie k jeho veľmi rýchlej deštrukcii.

Rebinderov efekt sa široko využíva pri vývoji mazív (na tento účel sa do maziva zavádzajú špeciálne povrchovo aktívne látky), ako aj na uľahčenie deformácie a spracovania materiálu pri výrobe častí strojov (na tento účel sú potrebné špeciálne mazivá a emulzie). používané vo forme rezných kvapalín).

Rebinderový efekt sa objavuje na širokej škále materiálov. Sú to kovy, skaly, sklo, prvky strojov a zariadení. Médium, ktoré spôsobuje pokles pevnosti, môže byť plynné a kvapalné. Roztavené kovy môžu často pôsobiť ako povrchovo aktívne látky. Napríklad meď, ktorá sa uvoľňuje pri tavení klzného ložiska, sa stáva povrchovo aktívnou látkou pre oceľ. Tento proces preniká do trhlín a medzikryštalického priestoru náprav vozidla a stáva sa príčinou krehkého zničenia náprav a príčinou dopravných nehôd.

Bez toho, aby sme venovali náležitú pozornosť povahe procesu, sme sa často začali stretávať s príkladmi, keď amoniak spôsobuje praskanie mosadzných častí, plynné produkty spaľovania dramaticky urýchľujú proces ničenia lopatiek turbíny, roztavený chlorid horečnatý pôsobí deštruktívne na vysokopevnostné nehrdzavejúce ocele a množstvo ďalších. Znalosti o povahe týchto javov otvárajú príležitosti cielene riešiť otázky zvýšenia odolnosti proti opotrebovaniu a zničenia kritických častí a zostáv strojov a zariadení a pri správnom použití Rebinderovho efektu zvýšiť produktivitu práce. spracovateľské zariadenie a efektívnosť použitia trecích párov, tzn aby sme ušetrili energiu.

Rebinderový efekt

účinok adsorpčného zníženia pevnosti tuhých látok, uľahčenie deformácie a deštrukcie tuhých látok v dôsledku reverzibilného fyzikálno-chemického pôsobenia prostredia. Objavil P. A. Rebinder (1928) pri štúdiu mechanických vlastností kryštálov kalcitu a kamennej soli. Je možné, keď pevné teleso v namáhanom stave príde do styku s kvapalným (alebo plynným) adsorpčne aktívnym médiom. R, e. veľmi všestranný - pozoruje sa u pevných kovov, iónových, kovalentných a molekulárnych mono- a polykryštalických telies, skiel a polymérov, čiastočne kryštalizovaných a amorfných, pórovitých a tuhých. Hlavnou podmienkou pre prejav R. e. - príbuzná povaha kontaktných fáz (tuhých a stredných) v chemickom zložení a štruktúre. Forma a stupeň prejavu R. e. závisia od intenzity interatomových (intermolekulárnych) interakcií kontaktných fáz, rozsahu a typu napätí (sú potrebné ťahové napätia), rýchlosti deformácie a teploty. Podstatnú úlohu zohráva skutočná štruktúra tela - prítomnosť dislokácií, prasklín, cudzích inklúzií atď. Charakteristická forma prejavu R. e. - viacnásobný pokles pevnosti, zvýšenie krehkosti pevnej látky, zníženie jej trvanlivosti. Takže zinková platňa navlhčená ortuťou sa pri zaťažení neohýba, ale krehko sa rozpadá. Ďalšou formou prejavu R. e. - plastifikačný účinok média na pevné materiály, napríklad vodu na sadru, organické povrchovo aktívne látky na kovoch atď. Termodynamický R. e. v dôsledku zníženia práce na tvorbe nového povrchu počas deformácie v dôsledku zníženia voľnej povrchovej energie (pozri Povrchová energia) tuhej látky pod vplyvom prostredia. Molekulárna podstata R. e. spočíva v uľahčení rozrušenia a nového usporiadania intermolekulárnych (interatomových, iónových) väzieb v tuhej látke za prítomnosti adsorpčne aktívnych a zároveň dostatočne mobilných cudzích molekúl (atómov, iónov). Najdôležitejšie oblasti technického uplatnenia R. e. - uľahčenie a zlepšenie mechanického spracovania rôznych (najmä veľmi tvrdých a ťažko obrábateľných) materiálov, regulácia procesov trenia a opotrebenia s použitím mazív (pozri Mazacie pôsobenie), efektívna výroba drvených (práškových) materiálov, výroba pevných látok a materiály s danou disperznou štruktúrou (pozri. dispergovaná štruktúra) a požadovanou kombináciou mechanických a iných vlastností dezagregáciou a následným zhutnením bez vnútorného pnutia (pozri. (Pozri tiež Fyzikálnochemická mechanika). Adsorpčne aktívne prostredie môže tiež spôsobiť značné škody, napríklad znížením pevnosti a životnosti častí strojov a materiálov za prevádzkových podmienok. Eliminácia faktorov prispievajúcich k prejavu R. e., V týchto prípadoch vám umožňuje chrániť materiály pred nežiaducimi účinkami životného prostredia.

Lit.: Goryunov Yu. V., Pertsov NV, BD Summ, Rebinder effect, M., 1966; Rebinder P. A., Shchukin E. D., Povrchové javy v pevných látkach v procesoch ich deformácie a deštrukcie, „Uspekhi fizicheskikh nauk“, 1972, v. 108, v. 1, s. 3.

L. A. Hovno.

Veľká sovietska encyklopédia. - M.: Sovietska encyklopédia. 1969-1978 .

Zistite, aký je „Rebinderový efekt“ v iných slovníkoch:

Pokles pevnosti pevných látok v adsorpčne aktívnych médiách (roztoky povrchovo aktívnych látok, elektrolyty, roztavené soli atď.). Objavil P. A. Rebinder v roku 1928. Používa sa na zvýšenie účinnosti disperzie, mletia, ... ... Veľký encyklopedický slovník

- (adsorpčný pokles sily) pokles povrchovej (povrchovej) energie v dôsledku fyzikálnych. alebo chem. procesy na povrchu pevných látok, ktoré vedú k zmene jeho mechaniky. vlastnosti (pokles pevnosti, vzhľad krehkosti, pokles ... ... Fyzická encyklopédia

Pokles pevnosti pevných látok v adsorpčných aktívnych médiách (roztoky povrchovo aktívnych látok, elektrolyty, roztavené soli atď.). Objavil P. A. Rebinder v roku 1928. Používa sa na zvýšenie účinnosti disperzie, brúsenia, spracovania materiálov rezaním a ... encyklopedický slovník

Rebinderov efekt (adsorpčné zníženie pevnosti), zmena mechanických vlastností tuhých látok v dôsledku fyzikálno-chemických procesov, ktoré spôsobujú pokles povrchovej (povrchovej) energie tela. Prejavuje sa to poklesom sily a ... ... Wikipedia

Pozri Fyzikálnochemická mechanika ... Chemická encyklopédia

Zníženie sily televízora. telieska v adsorpčných aktívnych médiách (roztoky povrchovo aktívnych látok, elektrolyty, roztavené soli atď.). Objavil P. A. Rebinder v roku 1928. Používa sa na zvýšenie účinnosti disperzie, brúsenia, rezania materiálov a ... ... Prírodná veda. encyklopedický slovník

hallov efekt - vzhľad priečneho elektrického poľa a potenciálny rozdiel v kovu alebo polovodiči, cez ktorý prechádza elektrický prúd, keď je umiestnený v magnetickom poli, kolmo na smer prúdu. Otvorené Američanom ... ...

mossbauerov efekt - rezonančná absorpcia γ kvanty atómovými jadrami, pozorovaná, keď je zdrojom a absorbérom γ žiarenia pevná látka a energia kvanty je nízka (150 keV). Niekedy sa efekt M. nazýva rezonancia, absorpcia bez spätného rázu alebo jadrový ... Encyklopedický slovník metalurgie

seebeckov efekt - fenomén vzniku elektromotorickej sily v elektrickom obvode pozostávajúcom z rôznych vodičov, ktorých kontakty majú rôzne teploty; objavil v roku 1821 nemecký fyzik T. Seebeck. Elektromotorická sila, ... ... Encyklopedický slovník metalurgie

bauschingerov efekt - pokles odolnosti kovu alebo zliatiny proti malým plastickým deformáciám (napríklad v tlaku) po predbežnej deformácii opačného znamienka (v ťahu). V monokryštáloch čistých kovov má Bauschingerov efekt ... ... Encyklopedický slovník metalurgie

Knihy

Úloha povrchových javov v štruktúrnom a mechanickom správaní tuhých polymérov, A. L. Volynsky, N. F. Bakeev. Kniha predstavuje moderné predstavy o úlohe povrchových javov v štruktúrnom a mechanickom správaní amorfných a kryštalických polymérov. Procesy vývoja a liečenia sa považujú za ...

			A C str


			1 C 1
				p s (12,9)

kde ps je tlak nasýtených pár pri danej teplote; tlak pary.

p s - relatívny

Rovnicu BET polymolekulárnej adsorpčnej izotermy možno ľahko redukovať na lineárnu formu:



A (1
A (1

pomocou ktorého je možné zostrojiť lineárnu závislosť v súradniciach / na a určiť konštanty C a A∞.

Teória BET, podobne ako Langmuirova teória, naznačuje spôsob stanovenia špecifického povrchu adsorbentu. Keď sa zistí ∞ pre výpary jednoduchých látok pri nízkych teplotách a pozná sa plocha, ktorú zaberá adsorpčná molekula, je ľahké vypočítať špecifický povrch adsorbentu.

Ako adsorbáty sa používajú inertné plyny (dusík, argón, kryptón atď.), Ktoré sa vyznačujú slabou intermolekulárnou interakciou na povrchu adsorbenta, čo je v súlade s počiatočnými predpokladmi teórie, čo zaručuje spoľahlivosť získané výsledky. Na zvýšenie adsorpcie týchto plynov sa uskutočňuje pri nízkych teplotách, preto sa často používa názov metódy BET - metóda nízkoteplotnej adsorpcie.

13 Adsorpčné zníženie sily. Rebinderový efekt

Mnoho technologických procesov začína drvením a mletím. Jedná sa o jednu z najmasovejších a energeticky najnáročnejších operácií modernej technológie. Mletie obilia na múku, mletie rudy, uhlia, hornín potrebných na výrobu cementu a skla. Každý rok zomelú miliardy ton surovín a minú obrovské množstvo elektriny.

Fenomén adsorpčného účinku média na mechanické vlastnosti a štruktúru pevných látok - rebinderový efekt- bol objavený akademikom Peter Alexandrovič Rebinderv roku 1928. Podstata tohto javu spočíva v uľahčení deformácie a deštrukcie tuhých látok a v spontánnom výskyte štruktúrnych zmien v nich v dôsledku zníženia ich voľnej povrchovej energie pri kontakte s médiom obsahujúcim látky schopné adsorpcie na rozhraní. Mnoho javov pozorovaných v prírode, technológiách a výskumných postupoch je založených na Rebinderovom efekte.

V závislosti na chemickej povahe tuhej látky a média, podmienkach deformácie a deštrukcii štruktúry tuhej látky sa Rebinderov efekt môže prejaviť v rôznych formách: adsorpčná plastifikácia (uľahčujúca plastickú deformáciu), adsorpčné zníženie pevnosti alebo spontánne disperzia pevnej štruktúry. Napriek rôznorodosti foriem prejavu možno rozlíšiť niekoľko spoločných znakov charakteristických pre Rebinderov efekt:

1) Pôsobenie médií je veľmi špecifické: na každý daný typ pevnej látky pôsobí iba niekoľko konkrétnych médií.

2) Zmenu mechanických vlastností tuhých látok je možné pozorovať ihneď po nadviazaní kontaktu s médiom.

3) Pre prejav pôsobenia životného prostredia je postačujúce jeho veľmi malé množstvo.

4) Rebinderov efekt sa prejavuje iba pri kombinovanom pôsobení stredného a mechanického namáhania.

5) Pozoruje sa zvláštna reverzibilita účinku: po odstránení média sa mechanické vlastnosti pôvodného materiálu úplne obnovia.

Tieto vlastnosti sú rozdielom medzi Rebinderovým efektom a inými možnými prípadmi vplyvu média na mechanické vlastnosti tuhých látok, najmä procesmi rozpúšťania a korózie, keď môže dôjsť k zničeniu tela pôsobením média. sa vyskytujú aj pri absencii mechanického namáhania. V druhom prípade je zvyčajne nevyhnutné vystaviť sa významným množstvám agresívneho prostredia.

Adsorpčný pokles pevnosti (ADS) sa pozoruje v prítomnosti média, ktoré spôsobuje silný pokles povrchovej energie pevných látok. Najsilnejšie účinky majú kvapalné médiá, ktoré sú molekulárnej povahy blízke pevným látkam. Takže pre pevné materiály sú takýmito médiami taveniny kovov s nízkou teplotou topenia; pre iónové kryštály a oxidy - voda, roztoky elektrolytov a taveniny solí; pre molekulárne nepolárne kryštály - uhľovodíky. Spomedzi mnohých médií rovnakej molekulárnej povahy je významný pokles sily pevných látok často spôsobený látkami, ktoré tvoria jednoduchý eutektický diagram s pevnou látkou so nízkou rozpustnosťou v pevnom stave; to zodpovedá malej pozitívnej energii zmiešania zložiek. V systémoch s nízkou intenzitou interakcie zložiek (vzájomná nerozpustnosť), ako aj v prípade veľmi vysokej vzájomnej afinity, najmä ak zložky vstupujú do chemickej reakcie, sa APP zvyčajne nepozoruje.

Pri krehkom lome je vzťah medzi silou P a povrchovou energiou opísaný Griffithovou rovnicou:

, (13.1)

kde E je modul pružnosti tuhej látky, l je charakteristická veľkosť defektov, ktoré v ňom existujú alebo vznikajú pri predbežnej plastickej deformácii - nukleačné trhliny deštrukcie. V súlade s Griffithsovým vzťahom, ktorý platí za podmienok krehkého lomu, sa pomer pevností materiálu v prítomnosti PA a v neprítomnosti média P 0 rovná druhej odmocnine pomeru zodpovedajúceho povrchu. energie: PA / P 0 \u003d (A / 0) 1/2. So zničením tuhých látok v prítomnosti zmesí dvoch kvapalných zložiek, ktoré sa líšia v adsorpčnej aktivite, pevnosť klesá, čím viac sa zvyšuje koncentrácia aktívnejšej zložky, ktorá sa adsorbuje hlavne na povrchu lomu.

Pri porovnaní Griffithovho vzťahu s Gibbsovou adsorpčnou rovnicou (pri nízkych koncentráciách) Г \u003d - (RT) -1 d / dlnc možno priamo spájať adsorpciu so silou P:

Rebinderov efekt umožnil znížiť spotrebu energie o 20 - 30%, ako aj získať ultrajemné brúsne materiály, napríklad cement so špeciálnymi vlastnosťami. Rebinderov efekt sa využíva aj pri obrábaní kovov, keď sa do chladiaceho maziva pridávajú povrchovo aktívne látky, ktoré znižujú pevnosť v zóne rezania. Povrchovo aktívne látky sa široko používajú v potravinárskom priemysle: pre

zníženie sily pri drvení obilia, zlepšenie kvality pečeného chleba, spomalenie procesu jeho státia; znížiť lepivosť cestovín, zvýšiť plastické vlastnosti margarínu; pri výrobe zmrzliny; pri výrobe cukroviniek a pod.