Sirtning erkin energiyasi va sirt energiyasi o'rtasidagi farq nima?Yakuniy tahlilda bu sof semantik savol.Yuzaki bo'sh energiya - ma'lum bir fazodagi (material sirt) erkin energiya.Termodinamikaning sof ma'nosida erkin energiya ishlash, ta'sir qilish va biror narsa sodir bo'lish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan energiyani anglatadi.Sirtning erkin energiyasi material yuzasida bajarilishi mumkin bo'lgan energiya bilan bog'liq.
Ishlab chiqaruvchilar va yopishish, tozalash, yopishtirish, qoplamalar, siyohlar va bo'yoq formulalari, muhrlash yoki boshqa sirtlar yoki ularning atrof-muhit bilan o'zaro ta'sirini o'z ichiga olgan har qanday boshqa jarayon bilan shug'ullanadigan har bir kishi uchun sirt bo'sh energiya odatda faqat sirt energiyasiga qisqartiriladi.
Yuqorida sanab o'tilgan barcha jarayonlar uchun sirt juda muhim va ular barcha sohalarda mahsulot ishlab chiqaruvchilarning ishlashiga bevosita ta'sir ko'rsatsa ham, ular ko'pincha o'lchanmaydi va shuning uchun nazorat qilinmaydi.
Ishlab chiqarishda sirtni nazorat qilish, ishlatiladigan materiallarning sirt energiyasini nazorat qilishni anglatadi.
Sirt bir-biri bilan kimyoviy o'zaro ta'sir qiluvchi molekulalardan va ular bilan aloqa qiladigan boshqa materiallarning sirtini tashkil etuvchi molekulalardan iborat.Sirt energiyasini o'zgartirish uchun shuni tushunish kerakki, bu molekulalarni tozalash va davolash yo'li bilan olib tashlash, almashtirish yoki turli darajadagi sirt energiyasini ishlab chiqarish va istalgan natijalarga erishish uchun boshqa yo'l bilan manipulyatsiya qilish mumkin.Sirt energiyasini nazorat qilish uchun uni qachon va qancha ekanligini aniqlash uchun sirt kimyosini o'zgartirish jarayonida o'lchash kerak.Shunday qilib, kerakli sirt energiyasining aniq miqdori yopishish yoki tozalash jarayonida tegishli vaqtda olinishi mumkin.
Molekulalar kuchli bog'lanish va kimyoviy tozalash ishlarini qanday bajarishini tushunish uchun molekulalarni bir-biriga tortadigan va mavjud sirtning umumiy erkin energiyasini tashkil etuvchi tortishishni tushunishimiz kerak.
Sirtning energiyasi haqida gapirganda, biz bu sirtning ish qilish qobiliyati haqida gapiramiz.To'liq ma'noda, bu sirtning molekulalarni harakatlantirish qobiliyati - bu harakat energiya talab qiladi.Sirt va sirtni tashkil etuvchi molekulalar bir xil ekanligini unutmaslik kerak.Molekulalarsiz sirt ham bo'lmaydi.Agar energiya bo'lmasa, bu molekulalar yopishqoq ustida adsorbsiya qilish ishini yakunlay olmaydi, shuning uchun hech qanday bog'lanish yo'q.
Shuning uchun ish energiya bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir.Ko'proq ish ko'proq energiya talab qiladi.Bundan tashqari, agar sizda ko'proq energiya bo'lsa, ishingiz kuchayadi.Molekulaning ishlash qobiliyati uning boshqa molekulalarga tortilishidan kelib chiqadi.Ushbu jozibali kuchlar molekulalarning o'zaro ta'sirining bir necha xil usullaridan kelib chiqadi.
Asosan, molekulalar o'zaro ta'sir qiladi, chunki ular musbat va manfiy zaryadlangan molekulalarga ega va ular molekulalar o'rtasida qarama-qarshi zaryadlarni tortadi.Elektron buluti molekula atrofida suzadi.Ushbu doimiy harakatlanuvchi elektronlar tufayli molekula ma'lum bir sohadagi molekulada o'zgaruvchan zaryadga ega.Agar barcha molekulalar atrofida bir xil zaryadga ega bo'lsa, hech qanday molekula bir-birini tortmaydi.Ikkita rulmanni tasavvur qiling, har bir rulman yuzasida elektronlarning bir xil taqsimlanishi mavjud.Ikkalasi ham bir-birini o'ziga tortmaydi, chunki ularning ikkalasi ham manfiy zaryadga ega va hech qanday ijobiy zaryadni tortib bo'lmaydi.
Yaxshiyamki, haqiqiy dunyoda bu elektron bulutlar doimiy harakatda bo'lib, har qanday daqiqada ijobiy yoki salbiy zaryadga ega bo'lgan joylar mavjud.Agar sizda vaqtning istalgan nuqtasida atrofida tasodifiy zaryadlangan elektronlar bo'lgan ikkita molekula bo'lsa, ular orasida bir oz tortishish paydo bo'ladi.Elektron bulutidagi musbat va manfiy zaryadlarning molekula atrofida tasodifiy qayta taqsimlanishi natijasida hosil bo'lgan kuch dispersiya kuchi deb ataladi.
Bu kuchlar juda zaif.Molekulaning tuzilishi yoki tarkibi qanday bo'lishidan qat'i nazar, barcha molekulalar o'rtasida dispersiya kuchi mavjud bo'lib, u molekula tuzilishi tomonidan hosil bo'lgan qutb kuchiga to'g'ridan-to'g'ri qarama-qarshidir.
Masalan, dispersiya kuchi azot molekulalari orasida mavjud bo'lgan yagona kuchdir.Xona haroratida azot o'ziga xos gazdir, chunki disperslik kuchi juda zaif, u hatto eng mo''tadil haroratda ham termal tebranishga qarshi tura olmaydi va azot molekulalarini birga ushlab turolmaydi.Faqat deyarli barcha issiqlik energiyasini -195 ° C dan pastroq sovutish orqali olib tashlasak, azot suyuqlikka aylanadi.Issiqlik energiyasi etarli darajada kamaytirilgandan so'ng, zaifroq dispersiya kuchi issiqlik tebranishini engib, suyuqlik hosil qilish uchun azot molekulalarini bir-biriga tortishi mumkin.
Agar suvga qarasak, uning molekulyar kattaligi va massasi azotnikiga o'xshaydi, lekin suv molekulalarining tuzilishi va tarkibi azotnikidan farq qiladi.Suv juda qutbli molekula bo'lgani uchun molekulalar bir-birini juda kuchli tortadi va suv harorati 100°C dan oshguncha suv suyuq holatda qoladi.Bu haroratda issiqlik energiyasi molekulani yengib chiqadi Birgalikda tutilgan qutb kuchlari bilan suv gazga aylanadi.
Tushunish kerak bo'lgan asosiy nuqta - bu dispersiya kuchi va molekulalarni bir-biriga tortadigan qutb kuchi o'rtasidagi farq.Ushbu jozibali kuchlar tomonidan ishlab chiqarilgan sirt energiyasi haqida gapirganda, buni yodda tuting.
Dispers sirt energiyasi sirt energiyasining bir qismi bo'lib, u material yuzasida molekulalardagi elektron bulutlarning tarqalishi natijasida hosil bo'ladi.Umumiy sirt energiyasi molekulalarning bir-biriga tortilishining jozibali ifodasidir.Dispers sirt energiyalari zaif va o'zgaruvchan komponentlar bo'lsa ham, umumiy energiyaning bir qismidir.
Turli materiallar uchun dispers sirt energiyasi har xil.Yuqori aromatik polimerlar (masalan, polistirol) ko'plab benzol halqalariga va nisbatan katta sirt energiyasini tarqatuvchi komponentlarga ega.Xuddi shunday, ular ko'p sonli geteroatomlarni (masalan, xlor) o'z ichiga olganligi sababli, PVX ham umumiy sirt energiyasida nisbatan katta dispers sirt energiya komponentiga ega.
Shuning uchun ishlab chiqarish jarayonida dispersiya energiyasining roli ishlatiladigan materiallarga bog'liq.Biroq, dispersiya kuchi o'ziga xos molekulyar tuzilishga deyarli bog'liq emasligi sababli, ularni boshqarish usuli juda cheklangan.
Ushbu tebranishlarga asoslangan tarqoq elektron burilishlarining o'zaro ta'siri molekulalarning bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilishining yagona usuli emas.Molekulalar o'rtasida boshqa jozibador kuchlarni yaratuvchi ma'lum strukturaviy xususiyatlar tufayli molekulalar boshqa molekulalar bilan o'zaro ta'sir qilishi mumkin.Ushbu boshqa kuchlarni tasniflashning ko'plab usullari mavjud, masalan, kislota-asos o'zaro ta'siri, bu erda molekulalar elektronlarni qabul qilish yoki berish qobiliyati orqali o'zaro ta'sir qiladi.
Ba'zi molekulalar doimiy dipollarni hosil qiluvchi strukturaviy xususiyatlarga ega, ya'ni molekula atrofida elektronlarning tasodifiy tarqalishiga qo'shimcha ravishda, molekulaning ba'zi qismlari har doim boshqalarga qaraganda ijobiy yoki salbiy bo'ladi.Bu doimiy dipollar dispersiv o'zaro ta'sirlardan ko'ra jozibadorroqdir.
Tuzilishi tufayli ba'zi molekulalar musbat yoki manfiy zaryadlangan doimiy zaryadlangan hududlarga ega.Polar sirt energiyasi sirt energiyasining tarkibiy qismi bo'lib, molekulalar o'rtasida ushbu zaryadlarning tortilishi natijasida yuzaga keladi.
Biz qutbli o'zaro ta'sirlar himoyasi ostida barcha dispersiv bo'lmagan shovqinlarni osongina jamlashimiz mumkin.
Molekulaning disperslik xususiyatlari molekula hajmiga, ayniqsa qancha elektron va proton mavjudligiga bog'liq.Biz elektronlar va protonlar sonini ko'p nazorat qila olmaymiz, bu bizning sirt energiyasining dispersiya komponentini boshqarish qobiliyatini cheklaydi.
Biroq, qutb komponenti protonlar va elektronlarning holatiga bog'liq - molekula shakli.Biz elektronlar va protonlarning tarqalishini korona bilan davolash va plazma bilan davolash kabi davolash usullari orqali o'zgartirishimiz mumkin.Bu blok loyning shaklini qanday o'zgartirishimiz mumkinligiga o'xshaydi, lekin u har doim bir xil sifatni saqlab qoladi.
Polar kuchlar juda muhim, chunki ular biz sirtni ishlov berishda nazorat qiladigan sirt energiyasining bir qismidir.Dipol-dipol tortishish ko'pchilik yopishtiruvchi moddalar, bo'yoqlar va siyohlar va sirtlar o'rtasida kuchli yopishishning sababidir.Tozalash, olov bilan ishlov berish, korona bilan ishlov berish, plazma bilan ishlov berish yoki sirtni qayta ishlashning boshqa shakllari orqali biz sirt energiyasining qutb komponentini tubdan oshirishimiz va shu bilan yopishqoqlikni yaxshilashimiz mumkin.
IPA ro'molining bir tomonini bir xil yuzada ikki marta ishlatib, sirt energiyasining qutb komponentini tasodifan kamaytirish uchun sirtga faqat past energiyali moddalar kiritilishi mumkin.Bundan tashqari, sirt haddan tashqari ishlov berilishi mumkin, bu esa sirt energiyasini uchuvchan qiladi va kamaytiradi.Sirt umuman hosil bo'lmaganda, sirt energiyasining qutb komponenti ham o'zgaradi.Toza saqlash yuzasi atrof-muhitdagi molekulalarni, shu jumladan qadoqlash materiallarini o'ziga tortadi.Bu sirtning molekulyar landshaftini o'zgartiradi va sirt energiyasini kamaytirishi mumkin.
Biz dispersiya hajmini deyarli nazorat qila olmaymiz.Bu kuchlar asosan sobit bo'lib, ishlab chiqarish jarayonida ishonchli yopishqoqlikka erishish uchun sirt sifatini nazorat qilish vositasi sifatida dispersiya kuchini o'zgartirishga urinish juda kam ahamiyatga ega.
Sirtni loyihalashda yoki o'zgartirishda biz sirt energiyasining qutb komponentining xususiyatlarini loyihalashtiramiz.Shuning uchun, agar biz materialning sirtini nazorat qilish uchun sirtni qayta ishlash jarayonini ishlab chiqmoqchi bo'lsak, unda biz sirtning qutb tarkibini nazorat qilishni xohlaymiz.
Sirtning erkin energiyasi molekulalar o'rtasida ta'sir qiluvchi barcha individual kuchlarning yig'indisidir.Sirt erkin energiya uchun ba'zi formulalar mavjud.Agar biz barcha tarqalmaydigan kuchlarni qutb kuchlari sifatida ko'rib chiqishga qaror qilsak, sirt erkin energiyasini hisoblash oddiy.Formula quyidagicha:
Ishonchli mahsulotlarni ishlab chiqarishda, sirtni tozalash, tozalash va tayyorlashda sirtning erkin energiyasi sirt energiyasi bilan bir xil bo'ladi.
Bog'lanishning yopishish ko'rsatkichi, siyohning plastmassaga to'g'ri yopishishi yoki smartfon ekranidagi "o'zini o'zi tozalaydigan" qoplamaning qoplamasi kabi turli jarayonlarda ishtirok etadigan ishlab chiqarish talablari tufayli barchasi nazoratga bog'liq. sirt xususiyatlaridan.Shuning uchun, ishlab chiqarish kontseptsiyasining natijasi sifatida sirt energiyasini tushunish juda muhimdir.
Yuzaki energiya molekulalarning bir-birini tortishish usullaridan kelib chiqadi.Molekulalar orasidagi qutbli o'zaro ta'sirlar yopishish va tozalash jarayoni uchun eng muhim hisoblanadi, chunki bu molekulyar darajadagi o'zaro ta'sirlar biz eng ko'p sirtni tozalash, silliqlash, silliqlash, tozalash, tozalash yoki boshqa sirt tayyorlash usullari orqali nazorat qilishimiz mumkin bo'lgan molekulyar o'zaro ta'sirlardir.
Qutblilik va dispersiya tarkibi va sirt tarangligini bilish yopishtiruvchi moddalar, siyoh va qoplamalarni ishlab chiqish uchun juda muhimdir.Biroq, yopishtiruvchi, siyoh, bo'yoq va qoplamalar yordamida ishlab chiqarilgan mahsulotlar uchun biz odatda faqat sirt energiyasining qutbli komponentiga e'tibor qaratishimiz kerak, chunki u ishlab chiqarish jarayoniga ta'sir qiladi.
Umumiy sirt energiyasini o'lchash nisbatan murakkab va xatolarga moyil jarayondir.Biroq, suv kabi bitta suyuqlikning aloqa burchagi deyarli butunlay sirt energiyasining qutb komponenti bilan belgilanadi.Shuning uchun, sirtdagi bir tomchi suv balandligi bilan hosil bo'lgan burchakni o'lchab, biz sirt energiyasining qutb komponenti qanday o'zgarishini hayratlanarli aniqlik bilan bilishimiz mumkin.Umuman olganda, sirt energiyasi qanchalik baland bo'lsa, suv tomchilarining shunchalik tortilishi va tarqalishi yoki namlanishi natijasida yuzaga keladigan burchak shunchalik kichik bo'ladi.Kam sirt energiyasi suvning zarracha bo'lishiga va sirtdagi kichik pufakchalarga qisqarishiga olib keladi va kattaroq aloqa burchagini hosil qiladi.Ushbu kontakt burchagi o'lchovining mustahkamligi sirt energiyasiga va shuning uchun ishlab chiqaruvchilarga o'z mahsulotlarining mustahkamligini ta'minlash uchun ishonchli va takrorlanadigan usulni ta'minlaydigan yopishqoqlik ko'rsatkichlari bilan bog'liq.
Ko'proq bashorat qilinadigan natijalarga erishish uchun ishlab chiqarish jarayonini nazorat qilish haqida ko'proq ma'lumot olish uchun bizning bepul elektron kitobimizni yuklab oling: Jarayon davomida ishlab chiqarishda prognoz qilinadigan yopishqoqlikni tekshiring.Ushbu elektron kitob prognozli tahlil yordamida jarayon monitoringi bo'yicha sizning qo'llanmangiz bo'lib, bu jarayon butun bog'lash jarayonida sirt sifatini saqlab qolish haqidagi barcha taxminlarni yo'q qiladi.
Xabar vaqti: 29-mart-2021-yil