Interested Article - Эффект Ребиндера

Эффе́кт Ре́биндера — облегчение диспергирования под влиянием адсорбции .

Описание

Эффект открыт Петром Александровичем Ребиндером в 1928 году . Он представляет собой адсорбционное понижение прочности — изменение механических свойств твёрдых тел вследствие , вызывающих уменьшение поверхностной (межфазной) энергии тела, что может приводить к деформации . В случае кристаллического твёрдого тела, помимо уменьшения поверхностной энергии, для проявления эффекта Ребиндера важно также, чтобы кристалл имел дефекты в структуре, необходимые для зарождения трещин, которые затем под влиянием среды распространяются. У поликристаллических тел такими дефектами являются границы зёрен ^:350 . Проявляется в снижении прочности и возникновении хрупкости, уменьшении долговечности, облегчении диспергирования. Для проявления эффекта Ребиндера необходимы следующие условия:

Контактирование твердого тела с жидкой средой
Наличие растягивающих напряжений

Основными характерными чертами, отличающими эффект Ребиндера от других явлений, например, коррозии и растворения , являются следующие ^:337 :

быстрое появление — немедленно после контакта тела со средой
достаточность мизерного объёма действующего на твёрдое тело вещества, но только с сопутствующим механическим воздействием
возвращение тела к начальным характеристикам после удаления среды (в ряде случаев это не так, например, при самодиспергировании)

Примеры эффекта Ребиндера

Проволока из монокристаллического цинка, на воздухе растягивающаяся в два раза, после окунания в раствор нитрата ртути при слабой попытке растянуть разламывается с образованием гладких поверхностей излома; пластина поликристаллического цинка , на воздухе складываемая пополам без трещин, после нанесения капли ртути или галлия и слабой попытке согнуть в этом месте, трескается и ломается ^:337 . Вообще проявление эффекта Ребиндера при контакте твёрдого металла или сплава с жидким металлом довольно распространено, подверженные ему пары металл (сплав)— расплав металла включают также следующие: цинк— олово , сталь — индий , сталь— кадмий , алюминий — галлий . Это важно учитывать, например, при сварке и пайке ^:355 .

В ионных кристаллах эффект Ребиндера проявляется при контакте с определёнными полярными веществами : пластичные при температуре 400 °C монокристаллы хлорида натрия при наличии расплава хлорида цинка или расплава хлорида алюминия и растяжении становятся хрупкими; поликристаллы хлорида калия теряют прочность при изгибе и растяжении в воде , насыщенной хлоридом же калия. Эффект Ребиндера в ионных кристаллах может применяться для улучшения бурения горных пород. Силикатное стекло теряет прочность на излом в присутствии воды ^:356 .

Для молекулярных кристаллов проявление эффекта Ребиндера возможно при контакте с определёнными неполярными веществами. Так, поликристаллы нафталина теряют до половины своей прочности и больше в присутствии бензола , дихлорметана ^:357 .

Примечания

Воюцкий С.С. . — 2-е, перераб.. — М. : Химия, 1975. — С. . — 512 с.
Ребиндер П.А. О влиянии изменений поверхностной энергии на спайность, твердость и другие свойства кристаллов // Съезд русских физиков. Перечень докладов, представленных на съезд, с кратким их содержанием. — М. — Л. : ГИЗ , 1928. — С. 29 .
Ребиндер П. А., Щукин Е. Д. Поверхностные явления в твердых телах в процессах их деформации и разрушения (рус.) // Успехи физических наук. — 1972. — Т. 108 , № 9 . — С. 3-42 .
↑ Щукин Е.Д. Эффект Ребиндера // Наука и человечество , 1970: Международный ежегодник. — М. : Знание , 1970. — С. 337—367 .

Литература

Гецов Г.Г. Капля долбит камень // Химия и жизнь . — 1972. — № 3 . — С. 14—16 .
С.В Грачев, В. Р. Бараз, А. А. Богатов, В. П. Швейкин. «Физическое материаловедение»
Малкин А.И. «Закономерности и механизмы эффекта Ребиндера» (Обзор) КОЛЛОИДНЫЙ ЖУРНАЛ, 2012, том 74, № 2, с. 239-256