גורמים לספיחת אלומינה פעילה

גורמים לספיחת אלומינה פעילה

הסיבה שבגללה יש לו יכולת ספיחה היא שלפני השטח שלו יש עודף אנרגיה - הנקראת" אנרגיה חופשית משטח" (ידוע גם בשם" שדה כוח חופשי משטח או שדה כבידה משטח"). התכונות של מולקולות בשכבת פני השטח של עצם שונות מאלו שבפנים. באיור 1, XY הוא ממשק נוזל-גז, a היא מולקולה בנוזל, ו-B היא מולקולה על שכבת פני השטח. ניתן לראות ש-a נמשך על ידי המולקולות שמסביב, והכוח שווה לכל הכיוונים, והכוח הנוצר הוא אפס. מצד אחד, הוא נמשך על ידי המולקולות שבתוך הנוזל; מצד שני, הוא נמשך על ידי מולקולות גז מחוץ לנוזל. מכיוון שצפיפות הגז קטנה בהרבה מצפיפות הנוזל, ניתן להשמיט את משיכת הכבידה שלו למולקולות B. לכן, ניתן להתייחס לכך שהמולקולות בשכבת פני השטח נמשכות רק על ידי המולקולות בנוזל, וכיוון הכוח הנוצר מאונך למשטח הנוזל ומצביע על פנים הנוזל, כך שלנוזל יש את המגמה. של צמצום שטח הפנים והאנרגיה הפוטנציאלית ככל האפשר. הסיבה לכך שהמגמה הזו לא יכולה להימשך היא שיש כוח על פני הנוזל נגד הקטנת שטח הפנים שלו, שהוא"מתח פני השטח". קיומו של מתח פני השטח גורם למולקולות שכבת פני השטח להיות בעלות יותר אנרגיה מאשר למולקולות הפנימיות. אנרגיה עודפת זו נקראת"אנרגיית שטח חופשית".

למעשה, הסיבה לספיחת אלומינה פעילה היא לא רק מתח הפנים בממשק נוזל-גז, אלא גם"מתח הממשק" עם אותם מאפיינים בכל מערכת שיכולה ליצור את הממשק (כגון ממשק מוצק-גז וממשק מוצק-נוזל). הירידה במתח הפנים היא הסיבה התרמודינמית לספיחה.