Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

АДГЕ́ЗИЯ

  • рубрика

    Рубрика: Химия

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 1. Москва, 2005, стр. 219

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: А.Д. Зимон

АДГЕ́ЗИЯ (от лат. adhaesio – при­ли­па­ние, сце­п­ле­ние, при­тя­же­ние), связь ме­ж­ду раз­но­род­ны­ми кон­ден­си­ро­ван­ны­ми те­ла­ми при их мо­ле­ку­ляр­ном кон­так­те. Ча­ст­ный слу­чай А. – ау­то­ге­зия, про­яв­ля­ет­ся при со­при­кос­но­ве­нии од­но­род­ных тел. При А. и ау­то­ге­зии со­хра­ня­ется гра­ни­ца раз­де­ла фаз ме­ж­ду те­ла­ми, в от­ли­чие от ко­ге­зии, оп­ре­де­ляю­щей связь внут­ри те­ла в пре­де­лах од­ной фа­зы. Наи­боль­шее зна­че­ние име­ет А. к твёр­дой по­верх­но­сти – суб­стра­ту. В за­ви­си­мо­сти от свойств ад­ге­зи­ва (при­лип­ше­го те­ла) раз­ли­ча­ют А. жид­ко­сти и твёр­дых тел (час­тиц, плё­нок и струк­ту­рир. масс, напр. те­ста, рас­пла­вов, би­ту­мов). Ау­то­ге­зия воз­ни­ка­ет ме­ж­ду твёр­ды­ми плён­ка­ми в мно­го­слой­ных по­кры­ти­ях и ме­ж­ду час­ти­ца­ми дис­перс­ных сис­тем и ком­по­зиц. ма­те­риа­лов (по­рош­ков, грун­та, бе­то­на и др.), оп­ре­де­ляя их проч­ность.

А. за­ви­сит от при­ро­ды кон­так­ти­рую­щих тел, свойств их по­верх­но­стей и пло­ща­ди кон­так­та. А. оп­ре­де­ля­ет­ся си­ла­ми меж­мо­ле­ку­ляр­но­го при­тя­же­ния и уси­ли­ва­ет­ся, ес­ли од­но или оба те­ла элек­три­че­ски за­ря­же­ны, ес­ли при кон­так­те тел об­ра­зу­ет­ся до­нор­но-ак­цеп­тор­ная связь, а так­же вслед­ст­вие ка­пил­ляр­ной кон­ден­са­ции па­ров (напр., во­ды). А. мо­жет из­ме­нять­ся при воз­ник­но­ве­нии хи­мич. свя­зи ме­ж­ду мо­ле­ку­ла­ми ад­ге­зи­ва и суб­стра­та, в про­цес­се диф­фу­зии и при вза­им­ном про­ник­но­ве­нии мо­ле­кул кон­так­ти­рую­щих тел, при ад­сорб­ции на гра­ни­це раз­де­ла фаз и об­ра­зо­вании ад­сорбц. сло­ёв, а так­же за счёт под­виж­но­сти по­ли­мер­ных це­пей. В ре­зуль­та­те этих про­цес­сов в зо­не кон­так­та ад­ге­зи­ва и суб­стра­та мо­жет об­ра­зо­вы­вать­ся гра­нич­ный слой, оп­ре­де­ляю­щий А. Ме­ж­ду твёр­ды­ми те­ла­ми в жид­кой сре­де фор­ми­ру­ет­ся тон­кий слой жид­ко­сти и воз­ни­ка­ет рас­кли­ни­ваю­щее дав­ле­ние, пре­пят­ст­вую­щее А. Ис­тин­ная пло­щадь кон­так­та меж­ду ад­ге­зи­вом и суб­стра­том (оп­ре­де­ля­ет­ся ше­ро­хо­ва­то­стью по­верх­но­стей, уп­ру­гой и пла­сти­че­ской де­фор­ма­ци­ей в зо­не кон­так­та твёр­дых тел, а в слу­чае жид­ко­сти – сма­чи­ва­ни­ем вы­емов ше­ро­хо­ва­той по­верх­но­сти) мень­ше но­ми­наль­ной.

Рав­но­вес­ная ра­бо­та А. ка­пель оп­ре­деля­ет­ся крае­вым уг­лом сма­чи­ва­ния и по­верх­но­ст­ным на­тя­же­ни­ем жид­ко­сти. А. твёр­дых тел из­ме­ря­ет­ся ве­ли­чи­ной внеш­не­го воз­дей­ст­вия при от­ры­ве ад­ге­зи­ва, А. и ау­то­ге­зия отд. час­тиц – сред­ней си­лой (рас­счи­ты­ва­ет­ся как ма­те­ма­тич. ожи­да­ние), по­рош­ка – удель­ной си­лой. При от­ры­ве плё­нок и струк­ту­рир. тел из­ме­ря­ет­ся ад­ге­зи­он­ная проч­ность, ко­то­рая, кро­ме А., вклю­ча­ет уси­лие на де­фор­ма­цию и те­че­ние об­раз­ца, раз­ряд­ку двой­но­го элек­трич. слоя и др. по­боч­ные яв­ле­ния. При А., сла­бой по срав­не­нию с ко­ге­зи­ей, име­ет ме­сто ад­ге­зи­он­ный от­рыв, при от­но­си­тель­но сла­бой ко­ге­зии – ко­ге­зи­он­ный раз­рыв ад­ге­зи­ва. А. по­ли­мер­ных, ла­ко­кра­соч­ных и др. плё­нок оп­ре­де­ля­ет­ся сма­чи­ва­ни­ем и ус­ло­вия­ми фор­ми­ро­ва­ния пло­ща­ди кон­так­та жид­ким ад­ге­зи­вом, при его за­твер­де­ва­нии – внутр. на­пря­же­ни­ем и ре­лак­сац. про­цес­са­ми, проч­ность клее­вых со­еди­не­ний – ещё и ко­ге­зи­ей от­вер­дев­шей клее­вой про­слой­ки.

Мель­чай­шие на­но­раз­мер­ные час­ти­цы об­ла­да­ют по­выш. А. за счёт зна­чит. из­быт­ка по­верх­но­ст­ной энер­гии, мик­ро­ше­ро­хо­ва­то­сти, де­фек­тов по­верх­но­стей и осо­бен­но­стей их об­ра­зо­вания (дис­пер­ги­ро­ва­ни­ем, на­пы­ле­ни­ем атом­но­го ме­тал­ла, кон­ден­са­ци­ей па­ров или рас­тво­рён­ных ве­ществ, тер­ми­че­ским рас­па­дом и др.) и свойств са­мих час­тиц (кри­стал­лы, аморф­ные те­ла, по­ли­ме­ры и др.). А. на­но­ча­стиц оп­ре­де­ляет воз­мож­ность соз­да­ния прин­ци­пиаль­но но­вых ка­та­ли­тич. и сен­сор­ных сис­тем, ком­по­зи­тов и ма­те­риа­лов для мик­ро­элек­тро­ни­ки и но­си­те­лей ин­фор­ма­ции.

В за­ви­си­мо­сти от тре­бо­ва­ний прак­тики А. мож­но уве­ли­чи­вать (напр., для ла­ко­кра­соч­ных по­кры­тий) или сни­жать (напр., при вы­печ­ке хле­ба) пу­тём вве­де­ния до­ба­вок, спо­соб­ст­вую­щих мо­ди­фи­ка­ции и из­ме­не­нию свойств кон­так­ти­рую­щих по­верх­но­стей, фор­ми­ро­ва­нию гра­нич­но­го слоя, а так­же варь­и­ро­ва­ния внеш­них ус­ло­вий (дав­ле­ние, темп-ра) и воз­дей­ст­вия элек­тро­маг­нит­но­го, ла­зер­но­го и др. форм из­лу­че­ния.

По­вы­шен­ная А. не­об­хо­ди­ма для клеевых со­еди­не­ний, ла­ко­кра­соч­ных по­кры­тий и ме­тал­лич. плё­нок, в про­цес­се обо­га­ще­ния ру­ды (в т. ч. при фло­та­ции), в ксе­ро­гра­фии, при очи­ст­ке во­ды и воз­ду­ха в фильт­рах (в т. ч. элек­тро­фильт­рах), в про­цес­се фор­ми­ро­ва­ния стро­ит. и ком­по­зиц. ма­те­риа­лов (в т. ч. с ис­поль­зо­ва­ни­ем на­но­ча­стиц) и др. По­ни­жен­ная А. не­об­хо­ди­ма для пре­дот­вра­ще­ния за­гряз­не­ний (в т. ч. ра­дио­ак­тив­ных) разл. по­верх­но­стей, при­ли­па­ния грун­та и ма­те­риа­лов к ра­бо­чим час­тям ма­шин, в хо­де до­бы­чи и транс­пор­ти­ров­ки неф­ти, при смаз­ке, для сма­чи­ва­ния разл. по­верх­но­стей, про­пит­ки по­рис­тых ма­те­риа­лов. По­ни­жен­ная ауто­ге­зия не­об­хо­ди­ма для пре­дот­вра­ще­ния слё­жи­вае­мо­сти и др., а по­вы­шен­ная – для сни­же­ния эро­зии почв и от­ри­цат. по­след­ствий рус­ло­вых про­цес­сов.

Со­во­куп­ность ме­то­дов оп­ре­де­ле­ния А. на­зы­ва­ет­ся ад­ге­зио­мет­ри­ей; при­бо­ры, их реа­ли­зую­щие, – ад­ге­зио­мет­ра­ми. А. мо­жет быть из­ме­ре­на при по­мо­щи пря­мых (уси­лия при на­ру­ше­нии ад­ге­зи­он­но­го кон­так­та), не­раз­ру­шаю­щих (по из­ме­не­нию па­ра­мет­ров ульт­ра­зву­ко­вых и элек­тро­маг­нит­ных волн вслед­ст­вие по­гло­ще­ния, от­ра­же­ния или пре­лом­ле­ния) и кос­вен­ных (ха­рак­те­ри­зую­щих А. в со­пос­та­ви­мых ус­ло­ви­ях, напр. от­слаи­ва­ни­ем плё­нок по­сле над­ре­за, на­кло­ном по­верх­но­сти для по­рош­ков и др.) ме­то­дов. А. на­но­ча­стиц оп­ре­де­ля­ет­ся мо­де­ли­ро­ва­ни­ем и пу­тём со­пос­тав­ле­ния с си­лой тре­ния.

Лит.: Де­ря­гин Б. В., Кро­то­ва НА., Смил­га В. П. Ад­ге­зия твер­дых тел. М., 1973; Зи­мон А. Д. Ад­ге­зия пы­ли и по­рош­ков. 2-е изд. М., 1976; он же. Ад­ге­зия пле­нок и по­кры­тий. М., 1977; он же. Что та­кое ад­ге­зия. М., 1983; он же. Кол­ло­ид­ная хи­мия. 4-е изд. М., 2003; По­мо­гай­ло А. Д., Ро­зен­берг АС., Уф­лянд И. Е. На­но­ча­сти­цы ме­тал­лов в по­ли­ме­рах. М., 2000; Фи­зи­ко­хи­мия ульт­ра­дис­перс­ных (на­но-) сис­тем. М., 2002; Сер­ге­ев Г. Б. На­но­хи­мия. М., 2003.

Вернуться к началу