水及び有機液体の表面張力に及ぼす分散力の寄与

抄録

液液界面張力が分子論的観点から検討された。次の仮定が接着に関するFree Energyを求めるのに用いられた。 (i) 分子間が働くポテンシャルは分散力, 双極子間引力及び分極による引力成分その他に分けられ, いずれもγ^-6で表わされる (ii) 分子分布は均一である。これからa, b相の界面張力γ_abはγ_ab=γ_a+γ_b-2k_ab²ξ_ab√γ_a^dγ_b^d (I) で表わされる。γ_a, γ_b, k_ab²及びξ_abはそれぞれa, bの表面張力, k_ab²=4d_d/d_a (1+d_b/d_a) ^-2, ξ_ab=1+ (α_aμ_b²+α_bμ_a²) /A_ab+2μ_a²μ_b²/3kTA_abである。ここにd_a, d_bはa-a分子間あるいはb-b分子間の最近接距離, α, μ, Aはそれぞれ分極率, 双極子能率及び引力定数である。これは従来提出されたγ_abに関する式の一般形と認められる。種々なアルカン等の無極性液体に対する有極性液体の界面張力が測定され, 水の場合も含めてこられ有極性液体表面張力の分散力成分が (I) 式から求められた。これらの値は多種類の無極性液体を対称液として求められている。これらは接触角法で求められたものと合理的な一致を示し, かつ標準偏差値が後者より小さいことからより合理的な値と認められた。γ_bd既知の極性液体との界面張力γ_ab及びγ_a, γ_bを (I) 式に適応して求められたγ_a^dと, 分極による項は他に比し無視し得るとして (I) 式を変形した式γ_ab=γ_a+γ_b-2k_ab²√γ_a^dγ_b^d-2k_ab²√ (γ_a-γ_a^d) (γ_b-γ_b^d) (II) とから求められたγ_a^dとを比較した。 (II) 式で求められるγ_a^dはより妥当な値を与えると認められた。