9. Беттік керілу анықтамасы, өлшем бірлігі, анықтау әдістері. Беттік керілудің күштік және энергиялық сипаттамаларын салыстырыңыз.

1см² фазалар бөліну бетін түзу үшін жасалған жұмыс немес оған эквивалентті 1см² фазалар бөліну бетіне тиесілі беткі қабаттағы артық энергия беттік керіліс немесе беттік энергия деп аталады. Ол эрг/см² , СИ бірлігінде беттік энергия өлшемі Дж/м² , беттік керілу өлшемі Н/м деп белгіленеді. Судың мынадай фазалар бөліну бетіндегі бетік керіліс мәндері әр түрлі: су-бензол, су-ауа, су-су буы, су-азот. Сондықтан әр түрлі заттардың беттік керілісін олар бірдей фазамен шекаралас болса ғана салыстыруға болады. Әдетте беттік керілісті зат-ауа бөліну бетінде анықтайды. Жекелеген сұйықтық үшін бөліну беті түзілу кезінде  мәні лезде, 0,001 с-та орнығады. Полярлығы жуық сұйықтықтар бір-бірімен кез-келген қатынаста араласа алады және олардың арасындағы беттік керілу нольге тең болу керек. Ал бір-бірінде шектеулі еритін сұйықтықтардың бөліну бетіндегі беттік керіліс мәні осы сұйықтықтардың ауамен бөліну бетіндегі беттік керіліс мәндерінің айырымына тең. Бұл ереже Г.Н. Антонов ережесі деп аталады: (бензол-су)=(су-ауа)-(бензол-ауа) Антонов ережесі.

Беттік керіліс дегеніміз фазалар бөліну бетінің 1см² на келетін бос энергияның артық мөлшері десек, онда осы артық мөлшердегі энергияны беттік ауданға көбейте отырып берілген гетерогенді жүйенің бос беттік энергиясын (Гиббстің беттік энергиясын) табамыз.

s(2)G= беттік керіліс, эрг/смМұндағы: G=бос беттік энергия, эрг;^2; S=фазалар бөліну беті, см²

Беттік керіліс көп факторларға тәуелді

1.Зат табиғатына тәуелді

2.Температураға тәуелді

3.Бөгде заттардың болуына тәуелді.

Термодинамиканың екінші заңына сай, жүйенің тұрақты тепе-теңдігінің шарты бос энергияның минимумы. Жүйенің беттік энергиясы σ неғұрлым үлкен болса, жүйе соғұрлым тұрақсыз, ал σ неғұрлым кіші болса, жүйе соғұрлым тұрақты болып келеді. Қатты денелер де өз беттік қабатын азайтуға тырысады, алайда қатты агрегаттық күйдегі зат бөлшектерінің арасындағы айтарлықтай үлкен күштер беткі қабаттың өздігінен азаюына мүмкіндік бермейді.

G=s →min екі өздігінен жүретін процестер арқылы жүзеге асады: 1.s →min болса, яғни фазалар бөліну бетін азайту есебінен. Бұл жағдайда коагуляция, коалесценция, сияқты бөлшектердің ірілену процестері өздігінен болып тұрады. Коагуляция және коалесценция процестері нәтижесінде фазалар бөліну беті S азаяды, яғни, бос беттік энергия мөлшері де азаяды. 2.→min, s = const болса, яғни фазалар бөліну беті тұрақты болған жағдайда беттік керілісті азайту. Ол беттік қабатта беттік керілісі төмен заттардың өздігінен жинақталуы-концентрленуі нәтижесінде жүзеге асуы мүмкін. Мұндай процестерге адсорбция, адгезия, шылану жатады. Адсорбция кезінде беттік керілісті азайту есебінен бос беттік энергия кемиді. Егер жүйенің беттік , фазалар бөліну бетінің ауданы s үлкен болса, онда G да үлкенкерілісі болады. Сондықтан коагуляция да үлкен жылдамдықпен жүреді, мұндай жүйелерді агрегативті тұрақсыз жүйелер деп атайды. Кейде дисперстігі дәл сондай жүйелерде коагуляция процесі өте баяу, тіпті білінбейді де, мұндай жүйелер агрегативті тұрақты деп аталады. Бұдан мынадай қорытынды жасауға болады: тұрақты коллоидты жүйелер алу үшін коллоидты бөлшектер бетінде БАЗ-ды адсорбциялау арқылы беттік энергияны азайтуға болады. Ал беттік қабаттың ішкі (толық) энергиясы Гиббс-Гельгольц теңдеуімен байланысты: (3) Мұндағы U_s- ішкі (толық) энергия, Дж; - беттік керілістің температуралық коэффициенті, Дж/(м²∙К).

Беттік керілуді өлшеу әдістері:

- Тамшыларды санау әдісі. Вертикал орналасқан түтікшеден тамшы үзілген сәтте тамшының салмағын (q) беттік керілу күші (F) теңестіреді. Мұндай күш тамшы шеңберінің бойымен әсер етіп, оның үзілуіне кедргі жасайды. Тамшы үзілген сәтте