когезия
КОГЕЗИЯ (от лат. cohaesus — связанный, сцепленный)
сцепление частей одного и того же однородного тела (жидкого или твердого). Обусловлена хим. связью между составляющими тело частицами (атомами, ионами) и межмол. взаимодействием. Работой К. наз. свободную энергию разделения тела на части и удаления их на такое расстояние, когда нарушается целостность тела. Работу К. Wc определяют как работу обратимого изотермич. разрушения тела: Wc=2γ, где g — уд. поверхностная энергия (для твердых тел) или поверхностное натяжение (для жидкостей). Соотношение Wc и работы адгезии Wa, характеризующей сцепление разнородных тел (см. адгезия), служит для определения способности жидкостей смачивать твердые тела: при Wa /i> <sup>1</sup><i>/</i><sub>2</sub><i>W<sub>c</sub></i> имеет место несмачивание, при <sup>1</sup><i>/</i><sub>2</sub><i>W<sub>c</sub><W<sub>a</sub><W<sub>c</sub></i> — смачивание, при <i>W<sub>a</subWc растекание жидкости по поверхности твердого тела. Широко используется также понятие плотности энергии К. Eс, которую отождествляют с внутр. энергией испарения (или сублимации) Uисп, отнесенной к молярному объему вещества Vт:Fc=Uисп/Vm. По значениям Ес можно рассчитать параметр растворимости Гильдебранда 6: Ec=d2 (см. растворимость). Для низкомол. соед. энергию К. рассматривают как избыток потенц. энергии жидкости над потенц. энергией пара, численно равный внутр. энергии испарения Е при давлении р и температуре Т:
где ΔHисп энтальпия испарения, индексы "г" и "ж" означают газообразное и жидкое состояния вещества соответственно. При Vг>Vж и при условиях, когда пар ведет себя как идеальный газ, справедливо соотношение:
(R газовая постоянная). Значения Е и Ес определяют экспериментально по данным калориметрии; используют также эмпирич. соотношение Гильдебранда ΔHисп=0,02 Т2ксп+27,3Ткип — 2950. Приближенные расчеты Ес основаны на предположении об аддитивности вкладов в плотность энергии К. энергий хим. связей, соединяющих атомы (инкрементов) ΔЕi: К. низкомол. веществ связана с их агрегатным состоянием
Для воды значение dS определяется в осн. наличием водородной связи и диполь-дипольным взаимод. (dН=34,2, dр=31,3,dd=12,3 МДж0,5/м1,5). Для углеводородных жидкостей с полярными галогени азотсодержащими молекулами dр соотв. в 2 и 5–10 раз больше, чем для незамещенных углеводородов. Для техн. углерода dd=21,1, dр=12,3, dН=11,2 МДж0,5/м1,5. Для полимеров отдельные составляющие dS выделить труднее; по-видимому, из-за больших размеров макромолекул нивелируются различия в межмол. взаимод. функц. групп.
Лит.: Аскадский А А., Матвеев Ю И., Химическое строение и физические свойства полимеров, М., 1983; Вакула В Л., Притыкин Л М, Физическая химия адгезии полимеров, М, 1984; Притыкин Л М и др., "Высокомолекулярные соединения", 1985. т 27А, № 1, с. 24 9; 1663 75, Роул и неон Д. Ш.. Уидом Б., Молекулярная теория капиллярности, пер с англ., М , 1986; Garden J L, "J Colloid and Interfase So.", 1977, v 59, № 3. 582 96.
Л. М. Притыкин
Химическая энциклопедия