Эффект Ребиндера
Эффе́кт Ре́биндера — облегчение диспергирования под влиянием адсорбции<ref>Шаблон:Книга</ref>.
Описание
Эффект открыт Петром Александровичем Ребиндером в 1928 году<ref>Шаблон:Статья</ref>. Он представляет собой адсорбционное понижение прочности — изменение механических свойств твёрдых тел вследствие физико-химических процессов, вызывающих уменьшение поверхностной (межфазной) энергии тела, что может приводить к деформации<ref>Шаблон:Статья</ref>. 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<ref name="NiCh">Шаблон:Статья</ref>Шаблон:Rp. 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<ref name="NiCh"/>Шаблон:Rp:
- 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<ref name="NiCh"/>Шаблон:Rp. 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<ref name="NiCh"/>Шаблон:Rp.
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<ref name="NiCh"/>Шаблон:Rp.
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<ref name="NiCh"/>Шаблон:Rp.
Примечания
Литература
- Шаблон:Статья
- 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