Równanie Kelvina

Z Wikipedii

Równanie Kelvina (William Thomson, Lord Kelvin) określa wielkość obniżenia lub podwyższenia ciśnienia pary nad meniskiem cieczy w zależności od jego krzywizny:

gdzie: r_K,x i r_K,y to promienie krzywizny menisku w 2 prostopadłych do siebie płaszczyznach xz,yz, σ - napięcie powierzchniowe ciekłego adsorbatu, V_m - objętość molowa adsorbatu, R - stała gazowa, T - temperatura bezwzględna, p_s - ciśnienie pary nasyconej nad płaską powierzchnią ciekłego adsorbatu, p_c - ciśnienie pary nad meniskiem przy którym nastąpi kondensacja lub odparowanie.

[edytuj] Wypukłość lub wklęsłość menisku

• Jeżeli menisk jest wklęsły (np. wewnątrz poru adsorbentu) - we wzorze r_K > 0 - wówczas następuje obniżenie ciśnienia pary przy którym następuje kondensacja lub odparowanie.
• Jeżeli menisk ma kształt wypukły (np. powierzchnia kulistej cząstki stałej lub ciekłej) - we wzorze r_K < 0 - ciśnienie pary konieczne do kondensacji lub odparowanie ulega podwyższeniu.
• Jeżeli menisk ma kształt siodła to w zależności od wypadkowej obu krzywizn nastąpi podwyższenie lub obniżenie ciśnienia kondensacji pary.

[edytuj] Kształt menisku

[edytuj] Menisk cylindryczny

Dla menisku wewnątrz obustronnie otwartego poru cylindrycznego, można przyjąć: r_K = r_K,x > 0 oraz r_K,y = 0, stąd:

[edytuj] Menisk sferyczny

Dla menisku sferycznego, r_K = r_K,x = r_K,y > 0, stąd:

Zob. też Histereza kapilarna, kondensacja kapilarna, mezopory, adsorpcja