Այն ներկայացնում է կլանման ուժի նվազում՝ ֆիզիկաքիմիական պրոցեսների հետևանքով պինդ մարմինների մեխանիկական հատկությունների փոփոխություն, որն առաջացնում է մարմնի մակերեսային (միջֆազային) էներգիայի նվազում: Բյուրեղային պինդի դեպքում, մակերևույթի էներգիան նվազեցնելուց բացի, Rehbinder-ի էֆեկտի դրսևորման համար կարևոր է նաև, որ բյուրեղն ունի կառուցվածքի թերություններ, որոնք անհրաժեշտ են ճաքերի առաջացման համար, որոնք այնուհետև տարածվում են ազդեցության տակ: միջավայրը. Բազմաբյուրեղ պինդ մարմիններում նման թերությունները հատիկների սահմաններն են՝ 350։ Դրսևորվում է ուժի նվազմամբ և փխրունության տեսքով, ամրության նվազմամբ և ավելի հեշտ ցրվածությամբ: Rebinder էֆեկտի առաջացման համար անհրաժեշտ են հետևյալ պայմանները.
- Կոշտ նյութի հետ շփումը հեղուկ միջավայրի հետ
- Առաձգական լարումների առկայություն
Հիմնական բնութագրերը, որոնք տարբերում են Rehbinder էֆեկտը այլ երևույթներից, ինչպիսիք են կոռոզիան և տարրալուծումը, հետևյալն են.
- արագ տեսք - մարմնի հետ շրջակա միջավայրի հետ շփումից անմիջապես հետո
- պինդ մարմնի վրա գործող նյութի փոքր ծավալի բավարարությունը, բայց միայն ուղեկցող մեխանիկական ազդեցությամբ.
- Միջավայրը հեռացնելուց հետո մարմինը վերադարձնելով իր սկզբնական բնութագրերին
Rebinder էֆեկտի օրինակներ
Գրեք ակնարկ «Rebinder Effect» հոդվածի մասին
Նշումներ
գրականություն
- Գեցով Գ.Գ.Կաթիլը քար է տալիս // Քիմիա և կյանք. - 1972. - թիվ 3: - էջ 14-16։
- Ս.Վ.Գրաչև, Վ.Ռ.Բարազ, Ա.Ա.Բոգատով, Վ.Պ.Շվեյկին: «Ֆիզիկական նյութերի գիտություն»
Հղումներ
- YouTube-ում
Հատված Rebinder էֆեկտը նկարագրող
– «Մեր մայր-գահական մայրաքաղաք Մոսկվային.Թշնամին մեծ ուժերով մտավ Ռուսաստան։ Նա գալիս է կործանելու մեր հարազատ հայրենիքը,- ջանասիրաբար կարդաց Սոնյան իր բարակ ձայնով։ Կոմսը, փակելով աչքերը, լսում էր՝ տեղ-տեղ իմպուլսիվ հառաչելով։
Նատաշան նստած էր ձգված՝ փնտրելով և ուղիղ նայելով նախ՝ հորը, հետո՝ Պիերին։
Պիեռը զգաց նրա հայացքը նրա վրա և փորձեց հետ չնայել։ Կոմսուհին անհամաձայնությամբ և զայրույթով օրորեց գլուխը մանիֆեստի ամեն մի հանդիսավոր արտահայտության դեմ։ Այս բոլոր խոսքերի մեջ նա միայն տեսնում էր, որ որդուն սպառնացող վտանգները շուտով չեն ավարտվելու։ Շինշինը, բերանը ծաղրող ժպիտի մեջ ծալելով, ակնհայտորեն պատրաստվում էր ծաղրել առաջինը, որ ներկայացվում էր ծաղրի համար՝ Սոնյայի ընթերցանությունը, կոմսը կասեր, նույնիսկ բողոքարկումը, եթե ավելի լավ արդարացում չառաջանար։
Կարդալով Ռուսաստանին սպառնացող վտանգների, ինքնիշխանի կողմից Մոսկվայի և հատկապես հայտնի ազնվականության վրա դրված հույսերի մասին, Սոնյան, դողդոջուն ձայնով, որը հիմնականում բխում էր այն ուշադրությունից, որով նրանք լսում էին նրան, կարդաց վերջին խոսքերը. Մենք չենք վարանի կանգնել մեր ժողովրդի մեջ»: Այս մայրաքաղաքում և մեր պետության այլ վայրերում մեր բոլոր զինյալների խորհրդատվության և առաջնորդության համար, որոնք և՛ այժմ փակում են թշնամու ճանապարհները, և՛ նորից կազմակերպվում հաղթել նրան, որտեղ էլ նա հայտնվի: Թող նրա գլխին ընկնի այն կործանումը, որի մեջ նա պատկերացնում է մեզ նետել, և թող ստրկությունից ազատագրված Եվրոպան բարձրացնի Ռուսաստանի անունը»:
-Վե՛րջ: - լաց եղավ կոմսը, բացելով թաց աչքերը և մի քանի անգամ դադարեց քրթմնջալուց, ասես թունդ քացախի աղի շիշը մոտեցրին քթին։ «Ուղղակի ասեք ինձ, պարոն, մենք ամեն ինչ կզոհաբերենք և ոչինչ չենք զղջա»:
Շինշինը դեռ չէր հասցրել պատմել կոմսի հայրենասիրության համար պատրաստած անեկդոտը, երբ Նատաշան վեր թռավ տեղից և վազեց դեպի հայրը։
-Ի՜նչ հմայքը, այս հայրիկ: - ասաց նա, համբուրելով նրան, և նա կրկին նայեց Պիեռին այդ անգիտակից կոկետությամբ, որը վերադարձավ նրան իր անիմացիայի հետ միասին:
-Այնքան հայրենասեր։ - ասաց Շինշինը։
«Բոլորովին հայրենասեր չէ, այլ պարզապես…»,- վիրավորված պատասխանեց Նատաշան։ -Քեզ համար ամեն ինչ ծիծաղելի է, բայց սա ամենևին էլ կատակ չէ...
-Ի՜նչ կատակներ: - կրկնեց հաշվարկը: - Պարզապես ասա բառը, մենք բոլորս կգնանք... Մենք գերմանացիներ չենք...
«Դուք նկատեցի՞ք, - ասաց Պիեռը, - որ գրված է «հանդիպման համար»:
-Դե, ինչի համար էլ լինի...
Այդ ժամանակ Պետյան, որին ոչ ոք ուշադրություն չէր դարձնում, մոտեցավ հորը և ամբողջ կարմիր, ջարդվող, երբեմն կոպիտ, երբեմն բարակ ձայնով ասաց.
«Դե հիմա, հայրիկ, ես վճռականորեն կասեմ, և մամա, ինչ ուզում ես, ես վճռականորեն կասեմ, որ դու ինձ կթողնես զինվորական ծառայության, որովհետև ես չեմ կարող ... այսքանը ...
Կոմսուհին սարսափահար աչքերը բարձրացրեց դեպի երկինք, սեղմեց ձեռքերը և զայրացած դիմեց ամուսնուն.
-Ուրեմն համաձայնեցի! - նա ասաց.
Բայց կոմսը անմիջապես վերականգնվեց հուզմունքից։
«Դե, լավ», - ասաց նա: - Ահա ևս մեկ մարտիկ: Դադարեցրեք անհեթեթությունը՝ պետք է սովորել:
- Սա անհեթեթություն չէ, հայրիկ: Ֆեդյա Օբոլենսկին ինձնից փոքր է և նույնպես գալիս է, և ամենակարևորը, ես դեռ ոչինչ չեմ կարող սովորել հիմա, երբ ... - Պետյան կանգ առավ, կարմրեց մինչև քրտինքը և ասաց. - երբ հայրենիքը վտանգի տակ է:
-Լրիվ, լրիվ, անհեթեթ...
-Բայց դուք ինքներդ ասացիք, որ մենք ամեն ինչ կզոհաբերենք։
«Պետյա, ես քեզ ասում եմ, լռիր», - բղավեց կոմսը, հետ նայելով կնոջը, որը գունատվելով, հառած աչքերով նայեց իր կրտսեր որդուն:
- Եվ ես ասում եմ ձեզ. Այսպիսով, Պյոտր Կիրիլովիչը կասի...
«Ասում եմ՝ անհեթեթություն է, կաթը դեռ չի չորացել, բայց նա ուզում է ծառայության գնալ»։ Դե, լավ, ես ասում եմ ձեզ», և կոմսը, իր հետ վերցնելով թղթերը, հավանաբար, որպեսզի նորից կարդա դրանք գրասենյակում հանգստանալուց առաջ, դուրս եկավ սենյակից։
- Պյոտր Կիրիլովիչ, լավ, գնանք ծխենք...
Պիեռը շփոթված էր և անվճռական։ Նատաշայի անսովոր պայծառ ու աշխույժ աչքերը, որոնք անընդհատ նայում էին նրան ավելի քան սիրալիր, բերեցին նրան այս վիճակին:
-Չէ, կարծում եմ տուն կգնամ...
- Դա նման է տուն գնալուն, բայց դու ուզում էիր երեկոն մեզ հետ անցկացնել... Եվ հետո հազվադեպ էիր գալիս: Եվ սա իմն է...», - բարեհամբույր ասաց կոմսը, մատնացույց անելով Նատաշային, «նա միայն ուրախ է, երբ քեզ հետ է...»:
«Այո, ես մոռացել էի... Ես անպայման պետք է գնամ տուն... Անելիքներ…», - հապճեպ ասաց Պիերը:
«Դե, ցտեսություն», - ասաց կոմսը, ամբողջովին դուրս գալով սենյակից:
-Ինչո՞ւ եք հեռանում: Ինչու ես տխուր? Ինչու՞: - հարցրեց Նատաշան Պիեռին ՝ հուսահատորեն նայելով նրա աչքերի մեջ:
Բացի քիմիական պրոցեսների գործողությունից, որոնք ազդում են մակերևույթի հատկությունների և պինդ մարմինների միջև շփման փոխազդեցության վրա, կա բաց և ուսումնասիրված Պ.Ա. Rebinder-ը նմանատիպ քսանյութ է, որը պայմանավորված է յուղի զուտ մոլեկուլային փոխազդեցությամբ պինդ մակերեսների հետ, որը կոչվում է «Rebinder effect»:
Իրական պինդ մարմիններն ունեն ինչպես մակերեսային, այնպես էլ ներքին կառուցվածքային թերություններ։ Որպես կանոն, նման թերությունները ունեն ավելորդ ազատ էներգիա: Մակերեւութային ակտիվ նյութերի մոլեկուլների (մակերեսային ակտիվ նյութերի) ֆիզիկական կլանման շնորհիվ առաջանում է պինդ մարմնի ազատ մակերեսային էներգիայի մակարդակը դրանց վայրէջքի վայրերում: Սա նվազեցնում է մակերեսին հասնող տեղահանումների աշխատանքային ֆունկցիան: Մակերեւութային ակտիվ նյութերը ներթափանցում են ճաքերի մեջ և միջբյուրեղային տարածություն՝ մեխանիկական ազդեցություն գործադրելով դրանց պատերի վրա և, հրելով դրանք իրարից, հանգեցնում են նյութի փխրուն ճաքերի և շփվող մարմինների ամրության նվազմանը։ Եվ եթե նման պրոցեսները զարգանում են միայն շփվող մարմինների ելուստների վրա՝ նվազեցնելով այս նյութի անկանոնությունների կտրվածքային դիմադրությունը, ապա ընդհանուր առմամբ այդ գործընթացը հանգեցնում է մակերեսի հարթեցման, շփման գոտում հատուկ ճնշման նվազմանը և ընդհանրապես։
նվազեցնելով շփումը և քսող մարմինների մաշվածությունը: Բայց եթե նորմալ շփման բեռները զգալիորեն մեծանում են, բարձր հատուկ ճնշումները տարածվում են ամբողջ ուրվագծային տարածքում, նյութի փափկացումը տեղի է ունենում մակերեսի մեծ տարածքում և հանգեցնում է դրա շատ արագ ոչնչացմանը:
Rehbinder էֆեկտը լայնորեն օգտագործվում է ինչպես քսանյութերի մշակման մեջ (դրա համար հատուկ մակերևութային ակտիվ նյութեր են ներմուծվում քսանյութի մեջ), այնպես էլ հեշտացնելու նյութի դեֆորմացիան և մշակումը մեքենայի մասերի արտադրության մեջ (դրա համար հատուկ քսանյութեր և էմուլսիաներ են. օգտագործվում են կտրող հեղուկների ձևը):
Rebinder էֆեկտի դրսևորումը տեղի է ունենում տարբեր նյութերի վրա: Սրանք մետաղներ, ապարներ, ապակիներ, մեքենաների և սարքավորումների տարրեր են: Հզորության նվազման պատճառ հանդիսացող միջավայրը կարող է լինել գազային կամ հեղուկ: Հաճախ հալած մետաղները կարող են հանդես գալ որպես մակերեսային ակտիվ նյութեր: Օրինակ, պղինձը, որը թողարկվում է, երբ լոգարիթմական առանցքակալը հալվում է, դառնում է պողպատի մակերեսային ակտիվ նյութ: Այս գործընթացը, ներթափանցելով ճեղքերի և փոխադրման առանցքների միջբյուրեղային տարածության մեջ, առաջացնում է առանցքների փխրուն ոչնչացում և տրանսպորտում վթարների պատճառ:
Առանց գործընթացի բնույթին պատշաճ ուշադրություն դարձնելու, մենք հաճախ սկսում ենք հանդիպել օրինակների, որտեղ ամոնիակն առաջացնում է փողային մասերի ճեղքվածք, գազային այրման արտադրանքը կտրուկ արագացնում է տուրբինի շեղբերների ոչնչացման գործընթացը, հալված մագնեզիումի քլորիդը կործանարար է գործում բարձր ամրության չժանգոտվող պողպատների վրա և մի շարք ուրիշներ։ Այս երևույթների բնույթի իմացությունը հնարավորություններ է բացում հատուկ լուծելու մաշվածության դիմադրության բարձրացման և մեքենաների և սարքավորումների կարևոր մասերի ու հավաքների ոչնչացման խնդիրները, ինչպես նաև Rehbinder էֆեկտի պատշաճ կիրառմամբ՝ բարձրացնելու վերամշակող սարքավորումների արտադրողականությունը և արդյունավետությունը։ օգտագործելով շփման զույգեր, այսինքն. էներգիա խնայելու համար։
Համակարգի հավասարակշռության վիճակի համար դիտարկվել են թրջելիության երևույթները: Ջրամբարի պայմաններում նկատվում են միջերեսում տեղի ունեցող անկայուն գործընթացներ: Նավթի ջրի տեղաշարժի շնորհիվ ձևավորվում է շարժվող եռաֆազ թրջող պարագիծ։ Շփման անկյունը փոխվում է կախված հեղուկի շարժման արագությունից և ուղղությունից (հեղուկ մենիսկ, Նկ. 5.5) ալիքներում և ճեղքերում:
Նկար 5.5 – Մազանոթային ալիքում մենիսկի շարժման ուղղությունը փոխելիս թրջման անկյունների փոփոխությունների սխեման. – ստատիկ թրջման անկյուն)
Կինետիկ թրջող հիստերեզիսընդունված է անվանել շփման անկյան փոփոխությունը եռաֆազ թրջող պարագծի ամուր մակերեսով շարժվելիս: Հիստերեզի չափը կախված է.
թրջման պարագծի շարժման ուղղությամբ, այսինքն. այն մասին, թե արդյոք ջուրը պինդ մակերևույթից տեղաշարժվում է յուղով, թե նավթը ջրով.
պինդ մակերեսի վրա եռաֆազ միջերեսի շարժման արագությունը.
ամուր մակերեսի կոշտություն;
կլանումը նյութերի մակերեսին.
Հիստերեզի երևույթները առաջանում են հիմնականում կոպիտ մակերեսների վրա և կրում են մոլեկուլային բնույթ։ Հղկված մակերեսների վրա հիստերեզը թույլ է:
5.6 Ձևավորման հեղուկների մակերեսային շերտերի հատկությունները
Մակերեւութային շերտի կառուցվածքի վերաբերյալ կան տարբեր ենթադրություններ։
Հեղուկի բարակ շերտերի կառուցվածքն ու հաստությունը ուսումնասիրող շատ հետազոտողներ կապում են պատի շերտերի առաջացումը մոլեկուլների բևեռացման և դրանց կողմնորոշման հետ պինդ մարմնի մակերևույթից դեպի հեղուկի ներքին շրջաններ՝ լուծույթ 1 շերտերի ձևավորման հետ:
Ձևավորման ապարների հետ շփվող նավթային շերտերը առանձնապես բարդ կառուցվածք ունեն, քանի որ մակերեսային ակտիվ նյութերի փոխազդեցությունը հանքանյութերի հետ շատ բազմազան է:
Նշվել է, օրինակ, որ ֆլոտացիոն տեխնոլոգիայի մեջ օգտագործվող ռեակտիվները կարող են ամրագրվել հանքանյութի մակերևույթի վրա ինչպես սովորական եռաչափ թաղանթների տեսքով, որոնք անկախ փուլ են կազմում հանքային մասնիկների մակերեսին, այնպես էլ՝ մակերեսային միացություններ, որոնք չունեն հատուկ կազմ և չեն կազմում առանձին անկախ փուլ:
Ի վերջո, ռեակտիվները կարող են կենտրոնանալ էլեկտրական կրկնակի շերտի դիֆուզիոն մասում, այլ ոչ թե բուն փուլային միջերեսի վրա:
Մակերեւութային ակտիվ բաղադրիչները, կարծես, միշտ կենտրոնացած են ոչ միայն մակերեսի վրա, այլև միջերեսի մոտ գտնվող եռաչափ ծավալում:
Շատ հետազոտողներ փորձել են չափել տարբեր հեղուկների թաղանթի հաստությունը պինդ մարմինների վրա: Օրինակ, ըստ Բ.Վ.Դերյագինի և Մ.Մ.Կուսակովի չափումների արդյունքների, տարբեր պինդ հարթ մակերեսների վրա ջրային աղի լուծույթների թրջող թաղանթների հաստությունը կազմում է մոտ 10-5 սմ (100 մ): Այս շերտերը կառուցվածքով և մեխանիկական հատկություններով տարբերվում են մնացած հեղուկից՝ կտրվածքի առաձգականությամբ և ավելացված մածուցիկությամբ: Հաստատվել է, որ մակերեւութային շերտում հեղուկի հատկությունները նույնպես փոխվում են նրա սեղմման պատճառով։ Օրինակ, սիլիկա գելով ներծծվող ջրի խտությունը, ըստ որոշ չափումների, կազմում է 1027-1285 կգ/մ3։
Նավթի ջրամբարի փուլային միջերեսներում ադսորբցիան և դրա հետ կապված լուծողական պատյանները նույնպես ունեն հատուկ հատկություններ: Յուղի որոշ բաղադրիչներ կարող են ձևավորել գելանման կառուցվածքային կլանման շերտեր (անսովոր - անոմալ հատկություններով) բարձր կառուցվածքային մածուցիկությամբ, իսկ կլանման շերտի հագեցվածության բարձր աստիճանի դեպքում՝ առաձգականությամբ և մեխանիկական կտրվածքի ուժով:
Հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ նավթ-ջուր միջերեսի մակերեսային շերտերի կազմը ներառում է նաֆթենական թթուներ, ցածր մոլեկուլային խեժեր, բարձր մոլեկուլային քաշի խեժերի կոլոիդային մասնիկներ և ասֆալտեններ, պարաֆինային միկրոբյուրեղներ, ինչպես նաև հանքային և ածխածնային կախույթների մասնիկներ: Ենթադրվում է, որ նավթ-ջուր միջերեսի մակերևութային շերտը ձևավորվում է հանքային և ածխածնի մասնիկների, ինչպես նաև պարաֆինային միկրոբյուրեղների կուտակման արդյունքում՝ դրանց մակերեսի հիդրոֆիլ տարածքների ջրային փուլով ընտրովի թրջման ազդեցության տակ։ Ասֆալտ-խեժային նյութերը ներծծվում են նույն միջերեսային մակերեսի վրա՝ վերածվելով գելանման վիճակի, պարաֆինի ցեմենտի մասնիկները և հանքանյութերը՝ մեկ մոնոլիտ շերտի։ Մակերեւութային շերտն էլ ավելի է խտանում յուղային փուլից ասֆալտ-խեժային նյութերի գելերի լուծույթացման պատճառով։
Մակերեւութային շերտերի հատուկ կառուցվածքային և մեխանիկական հատկությունները որոշում են տարբեր համակարգերի կայունացումը և, մասնավորապես, որոշ ջրայուղային էմուլսիաների բարձր կայունությունը:
Ջուր-յուղ մնացորդային միջերեսում ադսորբցիոն շերտերի առկայությունը նույնպես, ըստ երևույթին, որոշակի հետաձգող ազդեցություն ունի մնացորդային ջրով ջրամբար ներարկվող ջրի խառնման գործընթացների վրա:
5.7 Հեղուկի բարակ շերտերի սեպային ազդեցություն:
Դերյագինի փորձերը. Rebinder էֆեկտ
Հեղուկը, որը թրջում է պինդ մարմինը, ներթափանցելով բարակ ճաքերի մեջ, կարող է սեպի դեր խաղալ և հեռացնել նրա պատերը, այսինքն. Հեղուկի բարակ շերտերն ունեն սեպային ազդեցություն 2. Բարակ շերտերի այս հատկությունն արտահայտվում է նաև, երբ հեղուկի մեջ ընկղմված պինդ մակերեսները մոտենում են միմյանց։ Բ.Վ.Դերյագինի հետազոտության համաձայն, սեպային էֆեկտը տեղի է ունենում այն պայմանով, որ շերտի հաստությունը հ Ճեղքի մակերեսը անջատող հեղուկը որոշակի արժեքից փոքր է հ քր. ժամը հ > հ քրսեպային էֆեկտը զրոյական է և ժամը հ < հ քրայն մեծանում է հեղուկ շերտի հաստության նվազմամբ, այսինքն՝ պահից սկսած հ ≤ հ քրՄասնիկների մակերեսները միմյանց մոտեցնելու համար պետք է արտաքին ծանրաբեռնվածություն կիրառվի դրանց վրա:
Սեպային էֆեկտը ստեղծող գործոններն են իոն-էլեկտրոստատիկ ծագման ուժերը և սահմանային մակերևույթների մոտ բևեռային հեղուկների ագրեգացման հատուկ վիճակը:
Նախկինում նշվել էր, որ պինդ նյութի մակերեսի վրա լուծողական շերտի հատկությունները կտրուկ տարբերվում են մնացած հեղուկի հատկություններից։ Այս (solvate) շերտը կարող է դիտվել որպես հատուկ սահմանային փուլ: Հետևաբար, երբ մասնիկները մոտենում են լուծույթի շերտերի հաստությունից երկու անգամից պակաս հեռավորություններին, մասնիկների վրա պետք է կիրառվի արտաքին բեռ:
Իոն-էլեկտրոստատիկ ծագման տարանջատող ճնշումն առաջանում է մասնիկները բաժանող շերտում և դրանք շրջապատող լուծույթում իոնների կոնցենտրացիայի փոփոխության պատճառով։
Ըստ փորձի արդյունքների, որքան ուժեղ է կապը հեղուկի և պինդ մարմնի մակերեսների միջև, այնքան մեծ է սեպային ազդեցությունը: Այն կարող է ուժեղացվել՝ հեղուկի մեջ մակերևութաակտիվ նյութեր ներմուծելով, որոնք լավ կլանված են պինդ նյութի մակերեսով: Rebinder էֆեկտը հիմնված է այս երեւույթի վրա։ Դրա էությունը կայանում է նրանում, որ մակերեսային ակտիվ նյութերի փոքր քանակությունը հանգեցնում է պինդ նյութի մեխանիկական հատկությունների կտրուկ վատթարացման: Պինդ մարմինների ուժի կլանման նվազումը կախված է բազմաթիվ գործոններից: Այն ուժեղանում է, եթե մարմինը ենթարկվում է առաձգական ուժերի, և եթե հեղուկը լավ թրջում է մակերեսը։
Ադսորբցիոն ուժի նվազեցման ազդեցությունն օգտագործվում է հորատման ժամանակ: Հատուկ ընտրված մակերևութաակտիվ նյութեր պարունակող լուծույթները որպես լվացող հեղուկ օգտագործելիս կոշտ ապարների մեջ հորատումը նկատելիորեն ավելի հեշտ է:
REBINDER Պետր Ալեքսանդրովիչ (03.X.1898-12.VII.1972), սովետական ֆիզիկաքիմիկոս, ԽՍՀՄ ԳԱ ակադեմիկոս 1946-ից (թղթակից անդամ 1933-ից), ծնվել է Սանկտ Պետերբուրգում։ Ավարտել է Մոսկվայի համալսարանի ֆիզիկամաթեմատիկական ֆակուլտետը (1924)։ 1922-1932 թթ աշխատել է ԽՍՀՄ ԳԱ ֆիզիկայի և կենսաֆիզիկայի ինստիտուտում և միաժամանակ (1923-1941 թթ.) Մոսկվայի անվան պետական մանկավարժական ինստիտուտում։ Կ.Լիբկնեխտը (1923-ից՝ պրոֆեսոր), 1935-ից՝ ԽՍՀՄ ԳԱ կոլոիդ-էլեկտրաքիմիական ինստիտուտի (1945-ից՝ Ֆիզիկական քիմիայի ինստիտուտ) դիսպերս համակարգերի ամբիոնի վարիչ, 1942-ից՝ ամբիոնի վարիչ։ կոլոիդ քիմիա Մոսկվայի համալսարանում:
Ռեհբինդերի աշխատությունները նվիրված են դիսպերս համակարգերի և մակերեսային երևույթների ֆիզիկաքիմիային։ 1928 թվականին գիտնականը հայտնաբերել է պինդ մարմինների ուժգնության նվազման ֆենոմենը՝ պայմանավորված նրանց վրա շրջակա միջավայրի հետադարձելի ֆիզիկաքիմիական ազդեցության (Ռեհբինդերի էֆեկտ) եւ 1930-1940-ական թթ. մշակել են շատ կոշտ և դժվար կտրվող նյութերի մշակումը հեշտացնելու ուղիներ:
Նա հայտնաբերեց մետաղի միաբյուրեղների պլաստիկացման էլեկտրամազանոթային ազդեցությունը սողման գործընթացում էլեկտրոլիտային լուծույթներում դրանց մակերեսի բևեռացման ժամանակ, ուսումնասիրեց մակերեսային ակտիվ նյութերի ջրային լուծույթների առանձնահատկությունները, ադսորբցիոն շերտերի ազդեցությունը ցրված համակարգերի հատկությունների վրա (1935 թ. -1940) փրփուրների և էմուլսիաների ձևավորման և կայունացման հիմնական սկզբունքները, ինչպես նաև էմուլսիաներում փուլային հակադարձման գործընթացը.
Գիտնականը պարզել է, որ մաքրման գործողությունը ներառում է կոլոիդային քիմիական պրոցեսների համալիր համալիր։ Ռեբինդերն ուսումնասիրել է մակերեւութային ակտիվ նյութերի միցելների ձևավորման և կառուցվածքի գործընթացները, գաղափարներ մշակել լիոֆոբ ներքին միջուկով օճառների թերմոդինամիկ կայուն միցելի մասին լիոֆիլ միջավայրում։ Գիտնականն ընտրել և հիմնավորել է ցրված համակարգերի ռեոլոգիական հատկությունների բնութագրման օպտիմալ պարամետրերը և դրանց որոշման մեթոդները:
1956 թվականին գիտնականը հայտնաբերել է մետաղների հալոցքների ազդեցության տակ ադսորբցիոն նվազման երևույթը։ 1950-ական թթ Գիտնականները ստեղծել են գիտության նոր ոլորտ՝ ֆիզիկական և քիմիական մեխանիկա։ Ինչպես Ռեհբինդերն ինքը գրել է. «Ֆիզիկական-քիմիական մեխանիկայի վերջնական խնդիրն է ստեղծել գիտական հիմքեր՝ տվյալ կառուցվածքով և մեխանիկական հատկություններով պինդ մարմիններ և համակարգեր ստանալու համար: Հետևաբար, այս տարածքի խնդիրն ընդգրկում է օպտիմալ նպատակային տեխնոլոգիայի ստեղծում ժամանակակից տեխնոլոգիաների հիմնականում բոլոր շինարարական և կառուցվածքային նյութերի` բետոնների, մետաղների և համաձուլվածքների, հատկապես ջերմակայուն, կերամիկայի և մետաղակերամիկայի, ռետինների արտադրության և մշակման համար: , պլաստմասսա, քսանյութեր»։
1958 թվականից Ռեբինդերը ԽՍՀՄ ԳԱ գիտական խորհրդի նախագահն է ֆիզիկական և քիմիական մեխանիկայի և կոլոիդների քիմիայի խնդիրներով, այնուհետև (1967 թվականից)՝ Մակերեւութային ակտիվ նյութերի միջազգային կոմիտեին կից ԽՍՀՄ ազգային կոմիտեի նախագահ։ 1968-1972 թվականներին եղել է «Colloid Journal»-ի գլխավոր խմբագիր։ Գիտնականը պարգևատրվել է Լենինի երկու շքանշանով, ունեցել է Սոցիալիստական աշխատանքի հերոսի կոչում (1968), ԽՍՀՄ պետական մրցանակի դափնեկիր (1942)։
Rehbinder էֆեկտը, կլանման ազդեցությունը, որը նվազեցնում է պինդ մարմինների ուժը, հեշտացնում է պինդ մարմինների դեֆորմացիան և ոչնչացումը շրջակա միջավայրի շրջելի ֆիզիկաքիմիական ազդեցության պատճառով: Հայտնաբերվել է Պ. Հնարավոր է, երբ լարված վիճակում գտնվող պինդ մարմինը շփվում է հեղուկ (կամ գազային) կլանման ակտիվ միջավայրի հետ: Rebinder-ի էֆեկտը շատ ունիվերսալ է. այն նկատվում է պինդ մետաղների, իոնային, կովալենտային և մոլեկուլային մոնո- և բազմաբյուրեղ պինդ նյութերի, ապակիների և պոլիմերների մեջ, մասամբ բյուրեղացված և ամորֆ, ծակոտկեն և պինդ: Rehbinder էֆեկտի դրսևորման հիմնական պայմանը քիմիական կազմի և կառուցվածքի մեջ շփման փուլերի (պինդ մարմին և միջավայր) հարակից բնույթն է: Ազդեցության ձևը և դրսևորման աստիճանը կախված են շփման փուլերի միջատոմային (միջմոլեկուլային) փոխազդեցությունների ինտենսիվությունից, սթրեսի մեծությունից և տեսակից (պահանջվում է առաձգական սթրես), լարվածության արագությունից և ջերմաստիճանից։ Զգալի դեր է խաղում մարմնի իրական կառուցվածքը` տեղահանումների, ճաքերի, օտար ներդիրների առկայություն և այլն: Rehbinder էֆեկտի դրսևորման բնորոշ ձևը ուժի կրկնվող անկումն է, պինդ մարմնի փխրունության բարձրացումը: , և դրա դիմացկունության նվազում։ Այսպիսով, սնդիկի մեջ ներծծված ցինկի թիթեղը ծանրաբեռնվածության տակ չի թեքվում, այլ փխրուն կոտրվում է: Դրսևորման մեկ այլ ձև է միջավայրի պլաստիկացնող ազդեցությունը պինդ նյութերի վրա, օրինակ՝ ջուրը գիպսի վրա, օրգանական մակերևութաակտիվ նյութերը մետաղների վրա և այլն։ շրջակա միջավայրի ազդեցության տակ պինդ մարմնի ազատ մակերևութային էներգիայի նվազման արդյունք։ Ազդեցության մոլեկուլային բնույթն է հեշտացնել միջմոլեկուլային (միջատոմային, իոնային) կապերի խզումը և վերադասավորումը պինդ նյութում՝ կլանման ակտիվ և միևնույն ժամանակ բավականաչափ շարժուն օտար մոլեկուլների (ատոմներ, իոններ) առկայության դեպքում:
Տեխնիկական կիրառման ամենակարևոր ոլորտներն են տարբեր (հատկապես խիստ կոշտ և դժվար մշակվող) նյութերի մեխանիկական մշակման դյուրացումը և կատարելագործումը, քսանյութերի միջոցով շփման և մաշվածության գործընթացների կարգավորումը, մանրացված (փոշիացված) նյութերի արդյունավետ ստացումը, պինդ նյութերի և նյութերի ստացումը տվյալ տվյալով։ ցրված կառուցվածքը և մեխանիկական և այլ հատկությունների պահանջվող համակցությունը տարանջատման և հետագա խտացման միջոցով՝ առանց ներքին լարումների։ Ադսորբցիոն ակտիվ միջավայրը կարող է նաև զգալի վնաս պատճառել, օրինակ՝ նվազեցնել մեքենայի մասերի և նյութերի ամրությունն ու ամրությունը շահագործման պայմաններում: Այս դեպքերում Rebinder էֆեկտի դրսևորմանը նպաստող գործոնների վերացումը հնարավորություն է տալիս նյութերը պաշտպանել շրջակա միջավայրի անցանկալի ազդեցություններից:
Նույնիսկ ամենաուժեղ մարմիններն ունեն հսկայական թվով արատներ, որոնք թուլացնում են նրանց դիմադրությունը ծանրաբեռնվածության նկատմամբ և դարձնում դրանք ավելի քիչ ուժեղ՝ համեմատած տեսության կանխատեսումների հետ։ Պինդ մարմնի մեխանիկական ոչնչացման ժամանակ գործընթացը սկսվում է այն վայրից, որտեղ գտնվում են միկրոդեֆեկտները։ Բեռի ավելացումը հանգեցնում է թերության վայրում միկրոճաքերի առաջացմանը: Այնուամենայնիվ, բեռը հեռացնելը հանգեցնում է սկզբնական կառուցվածքի վերականգնմանը. միկրոճեղքի լայնությունը հաճախ անբավարար է միջմոլեկուլային (միջատոմային) փոխազդեցության ուժերը լիովին հաղթահարելու համար: Բեռի նվազեցումը հանգեցնում է միկրոճեղքի «նվազմանը», միջմոլեկուլային փոխազդեցության ուժերը գրեթե ամբողջությամբ վերականգնվում են, և ճեղքը անհետանում է: Բանն այն է նաև, որ ճեղքի առաջացումը պինդ մարմնի նոր մակերեսի ձևավորումն է, և նման գործընթացի համար պահանջվում է էներգիայի ծախս, որը հավասար է մակերևութային լարվածության էներգիային, որը բազմապատկվում է այս մակերեսի մակերեսով: Բեռի կրճատումը հանգեցնում է ճաքերի «նվազմանը», քանի որ համակարգը հակված է նվազեցնելու դրանում կուտակված էներգիան: Հետևաբար, պինդ նյութը հաջողությամբ ոչնչացնելու համար անհրաժեշտ է ստացված մակերեսը պատել հատուկ նյութով, որը կոչվում է մակերեսային ակտիվ նյութ, որը կնվազեցնի մոլեկուլային ուժերի հաղթահարման աշխատանքը նոր մակերես ձևավորելիս: Մակերեւութային ակտիվ նյութերը ներթափանցում են միկրոճաքերի մեջ, ծածկում դրանց մակերեսը ընդամենը մեկ մոլեկուլ հաստությամբ շերտով (որը հնարավորություն է տալիս օգտագործել այդ նյութերի շատ փոքր քանակությամբ հավելումներ)՝ կանխելով «փլուզման» գործընթացը, կանխելով մոլեկուլային փոխազդեցության վերսկսումը:
Մակերեւութային ակտիվ նյութերը, որոշակի պայմաններում, հեշտացնում են պինդ նյութերի մանրացումը: Պինդ մարմինների շատ նուրբ (մինչև կոլոիդային մասնիկների չափսերի) մանրացման հնարավոր չէ հասնել առանց մակերեսային ակտիվ նյութերի ավելացման:
Այժմ մնում է հիշել, որ պինդ մարմնի ոչնչացումը (այսինքն, նոր միկրոճեղքերի ձևավորումը) սկսվում է հենց այն վայրից, որտեղ գտնվում է այս մարմնի կառուցվածքի թերությունը: Բացի այդ, ավելացված մակերևութային ակտիվ նյութը նույնպես ներծծվում է հիմնականում թերությունների վայրերում, այդպիսով հեշտացնելով դրա կլանումը ապագա միկրոճաքերի պատերին: Մեջբերենք ակադեմիկոս Ռեբինդերի խոսքերը. «Մի մասի բաժանումը տեղի է ունենում հենց այս թույլ կետերում [թերությունների տեղակայումը], և, հետևաբար, մարմնի մանր մասնիկները, որոնք առաջանում են մանրացման ժամանակ, այլևս չեն պարունակում այդ ամենավտանգավոր թերությունները։ Ավելի ճիշտ՝ վտանգավոր թույլ կետի հետ հանդիպելու հավանականությունը նվազում է, այնքան փոքրանում է դրա չափը։
Եթե որևէ բնույթի իրական պինդ մարմինը մանրացնելով հասնենք մասնիկների, որոնց չափերը մոտավորապես նույնն են, ինչ ամենավտանգավոր արատների միջև եղած հեռավորությունները, ապա այդպիսի մասնիկները գրեթե անկասկած չեն պարունակի վտանգավոր կառուցվածքային թերություններ, դրանք կդառնան շատ ավելի ուժեղ, քան մեծ նմուշները: նույն մարմինն ինքնին: Հետևաբար, պետք է միայն պինդը մանրացնել բավական փոքր կտորների, և նույն բնույթի, նույն կազմի այս կտորները կլինեն ամենադիմացկունը, գրեթե իդեալականորեն ամուրը»:
Այնուհետև այդ միատարր, արատից զերծ մասնիկները պետք է միացվեն, դրանցից անհրաժեշտ չափի և ձևի պինդ (բարձր ամրության) մարմին պատրաստվի, մասնիկները պետք է ստիպել սերտորեն փաթեթավորվել և շատ ամուր միավորվել միմյանց հետ։ Ստացված մեքենան կամ շինության մասը պետք է շատ ավելի ամուր լինի, քան սկզբնական նյութը, նախքան մանրացնելը: Բնականաբար, այն այնքան ուժեղ չէ, որքան առանձին մասնիկը, քանի որ միաձուլման կետերում կհայտնվեն նոր թերություններ։ Այնուամենայնիվ, եթե մասնիկների համադրման գործընթացը հմտորեն իրականացվի, ապա սկզբնական նյութի ուժը կգերազանցի։ Սա պահանջում է, որ փոքր մասնիկները հատկապես սերտորեն փաթեթավորվեն, որպեսզի միջմոլեկուլային փոխազդեցության ուժերը նորից առաջանան նրանց միջև: Որպես կանոն, դա արվում է սեղմելով մասնիկները սեղմելով և տաքացնելով: Սեղմելով ստացված մանրահատիկ ագրեգատը տաքացնում են՝ չհասցնելով հալվելու։ Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ բյուրեղային ցանցում մեծանում է մոլեկուլների (ատոմների) ջերմային թրթիռների ամպլիտուդը։ Շփման կետերում երկու հարեւան մասնիկների թրթռացող մոլեկուլները մոտենում են և նույնիսկ խառնվում։ Կպչման ուժերը մեծանում են, մասնիկները քաշվում են իրար՝ գործնականում թողնելով ոչ մի դատարկ կամ ծակոտիներ, իսկ շփման կետերում թերությունները անհետանում են:
Որոշ դեպքերում, մասնիկները կարող են սոսնձվել կամ զոդվել միմյանց հետ: Այս դեպքում գործընթացը պետք է իրականացվի այնպես, որ սոսինձի կամ զոդման շերտերը թերություններ չպարունակեն։
Պինդ նյութերի մանրացման գործընթացի արմատական բարելավումը, որը հիմնված է Rehbinder էֆեկտի գործնական կիրառման վրա, ապացուցել է, որ շատ օգտակար է բազմաթիվ ոլորտների համար: Զգալիորեն արագացել են հղկման տեխնոլոգիական գործընթացները, իսկ էներգիայի սպառումը նկատելիորեն նվազել է։ Նուրբ հղկումը հնարավորություն է տվել իրականացնել բազմաթիվ տեխնոլոգիական գործընթացներ ավելի ցածր ջերմաստիճաններում և ճնշումներում: Արդյունքում ստացվել են ավելի որակյալ նյութեր՝ բետոն, կերամիկական և մետաղակերամիկական արտադրանք, ներկանյութեր, մատիտի զանգվածներ, գունանյութեր, լցոնիչներ և շատ ավելին։ Հեշտացվում է հրակայուն և ջերմակայուն պողպատների մեխանիկական մշակումը։
Ահա թե ինչպես է նա նկարագրում Rehbinder էֆեկտի կիրառման մեթոդը. «Ցեմենտ-բետոնից պատրաստված շինարարական մասերը կարելի է հուսալիորեն միավորել միաձույլ կառուցվածքի մեջ՝ սոսնձելով ցեմենտի վիբրոկոլոիդային սոսինձով... Նման սոսինձը մանրացված ցեմենտի խառնուրդ է (մաս որը կարելի է փոխարինել մանր աղացած ավազով) չափազանց փոքր քանակությամբ ջրով և մակերեսային ակտիվ նյութի ավելացումով։ Խառնուրդը հեղուկացվում է ծայրահեղ թրթռումներով՝ բարակ շերտի տեսքով կապակցված մակերեսներին քսելու ժամանակ: Արագ կարծրացումից հետո սոսնձի շերտը դառնում է կառուցվածքի ամենաամուր կետը»։
Ակադեմիկոս Ռեհբինդերի գաղափարների օգտագործումը պինդ նյութերի մանրացման գործընթացի հեշտացման վերաբերյալ մեծ գործնական նշանակություն ունի, օրինակ՝ օգտակար հանածոների ուժի նվազեցման մեթոդի մշակման համար՝ կոշտ ապարներում հորատման արդյունավետությունը բարձրացնելու համար։
Մետաղների հալոցքի ազդեցության տակ մետաղների ամրության նվազեցում: 1956 թվականին Ռեհբինդերը հայտնաբերել է մետաղների ամրության նվազման ֆենոմենը՝ մետաղների հալոցքների ազդեցության տակ։ Ցույց է տրվել, որ պինդ (մետաղ) մակերևույթի էներգիայի ամենամեծ նվազումը մինչև գրեթե զրոյի կարող է առաջանալ հալված միջավայրի կողմից, որը մոլեկուլային բնույթով մոտ է պինդին: Այսպիսով, ցինկի միաբյուրեղների առաձգական ուժը տասնյակ անգամ կրճատվել է՝ դրանց մակերևույթին 1 մկմ կամ պակաս հաստությամբ հեղուկ անագ մետաղի շերտ կիրառելով։ Նմանատիպ ազդեցություններ հրակայուն և ջերմակայուն համաձուլվածքների համար նկատվում են հեղուկ ցածր հալվող մետաղների ազդեցության տակ:
Հայտնաբերված երևույթը շատ կարևոր է մետաղի ձևավորման մեթոդների կատարելագործման համար։ Այս գործընթացը անհնար է առանց քսում օգտագործելու: Նոր տեխնոլոգիաների նյութերի համար՝ հրակայուն և ջերմակայուն համաձուլվածքներ, վերամշակումը հատկապես զգալիորեն նպաստում է ակտիվ քսանյութերի կիրառմանը, որոնք փափկացնում են մետաղի բարակ մակերեսային շերտերը (որը, ըստ էության, տեղի է ունենում փոքր քանակությամբ մետաղի հալոցքի ազդեցության տակ): Այս դեպքում մետաղը կարծես ինքն իրեն յուղում է. վերամշակման ընթացքում առաջացող վնասակար ավելցուկային դեֆորմացիան, որն առաջացնում է այսպես կոչված կարծրացում՝ վերամշակմանը խանգարող ուժի աճը վերացվում է: Նոր հնարավորություններ են բացվում մետաղները նորմալ և բարձր ջերմաստիճաններում ճնշման միջոցով մշակելու համար. արտադրանքի որակը բարձրանում է, վերամշակող գործիքի մաշվածությունը և վերամշակման համար էներգիայի սպառումը նվազում է:
Արտադրանքը կտրելու գործընթացում թանկարժեք մետաղը չիպերի վերածելու փոխարեն, կարող եք օգտագործել ձևի պլաստիկ փոփոխություն՝ ճնշման վերամշակում առանց մետաղի կորստի: Միաժամանակ բարձրանում է նաև ապրանքների որակը։
Մետաղների մակերեսային շերտի ամրության կտրուկ նվազումը էական դեր է խաղում շփման ագրեգատների աշխատանքի բարելավման գործում: Առաջանում է մաշվածության վերահսկման ավտոմատ գործող մեխանիզմ. եթե քսվող մակերևույթների վրա պատահական անկանոնություններ կան (փորվածքներ, քերծվածքներ և այլն), դրանց տեղահանման վայրերում առաջանում է բարձր տեղային ճնշում՝ առաջացնելով մետաղների մակերևութային հոսք, որը զգալիորեն հեշտանում է ներծծվողի ազդեցության տակ։ հալվում է (հալված մակերեսային շերտի մետաղը կորցնում է ուժը): Քսող մակերեսները կարելի է հեշտությամբ մանրացնել կամ փայլեցնել: Ներդրված «քսումը» առաջացնում է անկանոնությունների արագացված «մաշվածություն», իսկ մեքենաների գործարկման արագությունը մեծանում է։
Ակտիվ կեղտաջրերի հալոցները կարող են օգտագործվել որպես բյուրեղացման գործընթացի փոփոխիչներ: Կլանված ազատված մետաղի սերմերի բյուրեղների վրա՝ դրանք նվազեցնում են դրանց աճի տեմպերը: Այսպիսով, ձևավորվում է ավելի բարձր ամրությամբ մանրահատիկ մետաղական կառուցվածք:
Մշակվել է մակերեսային ակտիվ միջավայրում մետաղի «մարզման» գործընթաց: Մետաղը ենթարկվում է մակերեսային պարբերական հարվածների, որոնք չեն հանգեցնում ոչնչացման: Մակերեւութային շերտերում պլաստիկ դեֆորմացիաների ռելիեֆի պատճառով ներքին ծավալում մետաղը կարծես «հունցվում է», իսկ հատիկների բյուրեղյա վանդակը ցրվում է։ Եթե նման գործընթացն իրականացվում է այն ջերմաստիճանին մոտ ջերմաստիճանում, որի դեպքում մետաղը սկսում է վերաբյուրեղանալ, մակերեսային ակտիվ միջավայրում ձևավորվում է շատ ավելի բարձր կարծրությամբ նուրբ բյուրեղային կառուցվածք: Իսկ մետաղների մանրացումը նուրբ փոշի ստանալու համար չի կարող իրականացվել առանց մակերեսային ակտիվ հալվածքների օգտագործման: Հետագայում արտադրանքը արտադրվում է այս փոշուց տաք սեղմելով (վերը նկարագրված փոշիներից նյութերի կարծրացման գործընթացին լիովին համապատասխան):
ՌԵԲԻՆԴԵՐԻ ԷՖԵԿՏԸ ՊՈԼԻՄԵՐՆԵՐՈՒՄ. Խորհրդային նշանավոր ֆիզիկական քիմիկոս ակադեմիկոս Պյոտր Ալեքսանդրովիչ Ռեբինդերն առաջինն էր, ով փորձեց ազդել պինդ նյութի ոչնչացման աշխատանքի վրա: Հենց Rebinder-ը կարողացավ հասկանալ, թե ինչպես կարելի է դա անել: Դեռևս անցյալ դարի 20-ական թվականներին նա այդ նպատակով օգտագործում էր այսպես կոչված մակերևութային ակտիվ կամ ադսորբցիոն ակտիվ նյութեր, որոնք ունակ են արդյունավետորեն ներծծվել մակերեսի վրա նույնիսկ շրջակա միջավայրի ցածր կոնցենտրացիաների դեպքում և կտրուկ նվազեցնել մակերեսը: պինդ մարմինների լարվածությունը. Այս նյութերի մոլեկուլները հարձակվում են միջմոլեկուլային կապերի վրա աճող ճեղքի վերին մասում և, ներծծվելով նոր ձևավորված մակերեսների վրա, թուլացնում են դրանք: Ընտրելով հատուկ հեղուկներ և դրանք ներդնելով քայքայվող պինդի մակերևույթին՝ Rebinder-ը հասավ լարվածության տակ կոտրվածքի աշխատանքի ապշեցուցիչ կրճատման (նկ. 1): Նկարը ցույց է տալիս ցինկի միաբյուրեղի (մոտ մեկ միլիմետր հաստությամբ թիթեղ) լարվածություն-լարված կորերը՝ մակերեւութային ակտիվ նյութի բացակայության և առկայության դեպքում: Ոչնչացման պահը երկու դեպքում էլ նշվում է սլաքներով։ Հստակ երևում է, որ եթե դուք պարզապես ձգում եք նմուշը, այն կոտրվում է ավելի քան 600% երկարությամբ: Բայց եթե նույն ընթացակարգն իրականացվում է դրա մակերեսին հեղուկ անագ քսելով, ապա ոչնչացումը տեղի է ունենում միայն ~ 10% երկարացման դեպքում: Քանի որ ոչնչացման աշխատանքը լարվածություն-լարված կորի տակ գտնվող տարածքն է, հեշտ է տեսնել, որ հեղուկի առկայությունը նվազեցնում է աշխատանքը նույնիսկ ոչ թե անգամ, այլ մեծության պատվերներով: Հենց այս էֆեկտն էլ կոչվեց Rehbinder էֆեկտ կամ պինդ մարմինների ուժի կլանման նվազում:
Նկ.1. Սթրեսի կախվածությունը ցինկի միաբյուրեղների դեֆորմացիայից 400°C ջերմաստիճանում. 1 - օդում; 2 - հալած թիթեղի մեջ
Rehbinder էֆեկտը ունիվերսալ երևույթ է, այն դիտվում է ցանկացած պինդ նյութի, այդ թվում՝ պոլիմերների ոչնչացման ժամանակ։ Այնուամենայնիվ, օբյեկտի բնույթը ոչնչացման գործընթացում ներմուծում է իր առանձնահատկությունները, և պոլիմերներն այս առումով բացառություն չեն: Պոլիմերային թաղանթները բաղկացած են մեծ, ամբողջական մոլեկուլներից, որոնք միասին պահվում են վան դեր Վալսի ուժերով կամ ջրածնային կապերով, որոնք նկատելիորեն ավելի թույլ են, քան կովալենտային կապերը հենց մոլեկուլներում: Հետևաբար, մոլեկուլը, նույնիսկ լինելով կոլեկտիվի անդամ, պահպանում է որոշակի մեկուսացում և անհատական հատկություններ։ Պոլիմերների հիմնական առանձնահատկությունը նրանց մակրոմոլեկուլների շղթայական կառուցվածքն է, որն ապահովում է նրանց ճկունությունը։ Մոլեկուլների ճկունություն, այսինքն. պոլիմերների բոլոր բնորոշ հատկությունների հիմքում ընկած է արտաքին մեխանիկական սթրեսի և մի շարք այլ գործոնների ազդեցության տակ իրենց ձևը փոխելու նրանց կարողությունը (կապերի անկյունների դեֆորմացիայի և կապերի պտույտի պատճառով): Առաջին հերթին՝ մակրոմոլեկուլների փոխադարձ կողմնորոշվելու ունակությունը։ Սակայն պետք է նշել, որ վերջինս վերաբերում է միայն գծային պոլիմերներին։ Կան հսկայական քանակությամբ նյութեր, որոնք ունեն բարձր մոլեկուլային քաշ (օրինակ, սպիտակուցներ և այլ կենսաբանական առարկաներ), բայց չունեն պոլիմերների հատուկ հատկություններ, քանի որ ուժեղ ներմոլեկուլային փոխազդեցությունները թույլ չեն տալիս նրանց մակրոմոլեկուլները թեքվել: Ավելին, պոլիմերների բնորոշ ներկայացուցիչը՝ բնական կաուչուկը, հատուկ նյութերի օգնությամբ «խաչ կապված» լինելով (վուլկանացման գործընթաց), կարող է վերածվել պինդ նյութի՝ էբոնիտի, որն ընդհանրապես պոլիմերային հատկությունների նշաններ չի ցույց տալիս։
Պոլիմերներում Rehbinder էֆեկտը դրսևորվում է շատ յուրահատուկ ձևով։ Ադսորբցիոն ակտիվ հեղուկում նոր մակերեսի առաջացումն ու զարգացումը նկատվում է ոչ միայն ոչնչացման ժամանակ, այլ շատ ավելի վաղ՝ անգամ պոլիմերային դեֆորմացիայի գործընթացում, որն ուղեկցվում է մակրոմոլեկուլների կողմնորոշմամբ։
Նկ.2. Պոլիէթիլենային տերեֆտալատի նմուշների տեսքը ձգված օդում (ա) և կլանման ակտիվ միջավայրում (n-պրոպանոլ) (b):
rebinder պոլիմերային մետաղի ամրությունը
Նկար 2-ում պատկերված են լավսանի երկու նմուշների պատկերներ, որոնցից մեկը ձգվել է օդում, իսկ մյուսը՝ կլանման ակտիվ հեղուկում: Պարզ երեւում է, որ առաջին դեպքում նմուշում վիզ է հայտնվում։ Երկրորդ դեպքում թաղանթը չի նեղանում, այլ դառնում է կաթնային սպիտակ և ոչ թափանցիկ։ Դիտարկվող սպիտակեցման պատճառները պարզ են դառնում մանրադիտակային հետազոտությունից հետո։
Նկ.3. Ն-պրոպանոլում դեֆորմացված պոլիէթիլենային տերեֆտալատի նմուշի էլեկտրոնային միկրոգրաֆիա: (Ավելացել է 1000)
Միաձույլ թափանցիկ պարանոցի փոխարեն պոլիմերում ձևավորվում է եզակի ֆիբրիլային-ծակոտկեն կառուցվածք, որը բաղկացած է մակրոմոլեկուլների (ֆիբրիլներ) թելային ագրեգատներից, որոնք բաժանված են միկրոփոսիկներով (ծակոտիներով): Այս դեպքում մակրոմոլեկուլների փոխադարձ կողմնորոշումը ձեռք է բերվում ոչ թե միաձույլ պարանոցում, այլ մանրաթելերի ներսում։ Քանի որ մանրաթելերը բաժանված են տարածության մեջ, նման կառույցը պարունակում է հսկայական քանակությամբ միկրովոյներ, որոնք ինտենսիվորեն ցրում են լույսը և պոլիմերին տալիս են կաթնային սպիտակ գույն: Ծակոտիները լցված են հեղուկով, ուստի տարասեռ կառուցվածքը պահպանվում է նույնիսկ դեֆորմացնող սթրեսը հեռացնելուց հետո։ Ֆիբրիլային-ծակոտկեն կառուցվածքը հայտնվում է հատուկ գոտիներում և, քանի որ պոլիմերը դեֆորմացվում է, այն գրավում է աճող ծավալ: Մանրադիտակային պատկերների վերլուծությունը հնարավորություն տվեց պարզել մոլորության ենթարկված պոլիմերի կառուցվածքային վերադասավորումների առանձնահատկությունները (նկ. 4):
Նկ.4. Պոլիմերային մոլեգնության առանձին փուլերի սխեմատիկ ներկայացում.
Ծագելով ցանկացած թերությունից (կառուցվածքի անհամասեռություն), որոնք առատ են ցանկացած իրական պինդի մակերևույթի վրա, մոլախոտերը աճում են ձգվող պոլիմերի ամբողջ խաչմերուկում առաձգական լարվածության առանցքի ուղղությամբ նորմալ ուղղությամբ՝ պահպանելով հաստատուն և շատ փոքր ( ~1 մկմ) լայնություն։ Այս առումով դրանք նման են ճշմարիտ կոտրվածքային ճաքերին: Բայց երբ մոլուցքը «կտրում է» պոլիմերի ամբողջ խաչմերուկը, նմուշը չի բաժանվում առանձին մասերի, այլ մնում է մեկ ամբողջություն: Դա պայմանավորված է նրանով, որ նման յուրահատուկ ճեղքի հակառակ եզրերը միացված են կողմնորոշված պոլիմերի ամենաբարակ թելերով (նկ. 3): Ֆիբրիլային գոյացությունների չափերը (տրամագիծը), ինչպես նաև դրանք բաժանող միկրոփողերը 1–10 նմ են։
Երբ մոլախոտերի հակառակ պատերը միացնող մանրաթելերը բավական երկար են դառնում, սկսվում է դրանց միաձուլման գործընթացը (այս դեպքում մակերեսի մակերեսը նվազում է, նկ. 5): Այլ կերպ ասած, պոլիմերը յուրօրինակ կառուցվածքային անցում է կատարում չամրացված կառուցվածքից դեպի ավելի կոմպակտ կառուցվածք, որը բաղկացած է մանրաթելերի խիտ փաթեթավորված ագրեգատներից, որոնք ուղղված են ձգվող առանցքի ուղղությամբ:
Նկ.5. Դիագրամ, որը ցույց է տալիս պոլիմերային կառուցվածքի փլուզումը, որը տեղի է ունենում ադսորբցիոն ակտիվ հեղուկում դեֆորմացիայի մեծ արժեքների դեպքում, ձգման տարբեր փուլերում
Գոյություն ունի մոլեկուլները ադսորբցիայի միջոցով տարանջատելու մեթոդ այն լուծույթներից, որոնք ունակ են ներթափանցել տվյալ չափի ծակոտիները (մոլեկուլային մաղի էֆեկտ): Քանի որ ծակոտիների չափը կարելի է հեշտությամբ կարգավորել՝ փոխելով ներծծման ակտիվ միջավայրում պոլիմերային երկարացման աստիճանը (օգտագործելով Rebinder էֆեկտը), ընտրովի կլանումը հեշտ է հասնել: Կարևոր է նշել, որ գործնականում օգտագործվող ներծծող նյութերը սովորաբար փոշու կամ հատիկավոր են, որոնք լցված են տարբեր տեսակի տարաներով (օրինակ՝ նույն գազի դիմակի սորբենտը): Օգտագործելով Rehbinder էֆեկտը, հեշտ է ստանալ թաղանթ կամ մանրաթել՝ նանոմետրիկ ծակոտկենությամբ: Այլ կերպ ասած, հեռանկարը բացվում է կառուցվածքային նյութ ստեղծելու համար, որն ունի օպտիմալ մեխանիկական հատկություններ և միևնույն ժամանակ արդյունավետ սորբենտ է:
Օգտագործելով Rehbinder էֆեկտը, տարրական եղանակով (պարզապես ձգելով պոլիմերային թաղանթը ադսորբցիոն ակտիվ միջավայրում), հնարավոր է գրեթե ցանկացած սինթետիկ պոլիմերների հիման վրա ծակոտկեն պոլիմերային թաղանթներ պատրաստել: Նման թաղանթների ծակոտիների չափերը կարելի է հեշտությամբ կարգավորել՝ փոխելով պոլիմերի դեֆորմացիայի աստիճանը, ինչը հնարավորություն է տալիս արտադրել տարանջատող թաղանթներ՝ գործնական խնդիրների լայն տեսականի լուծելու համար:
Պոլիմերների մեջ Rehbinder էֆեկտը մեծ կիրառական ներուժ ունի: Նախ, ադսորբցիոն ակտիվ հեղուկում պոլիմերը պարզապես արդյունահանելով, հնարավոր է ձեռք բերել մի շարք պոլիմերային սորբենտներ, տարանջատող թաղանթներ և պոլիմերային արտադրանքներ լայնակի ռելիեֆով, և երկրորդ, Rehbinder էֆեկտը գործընթացի քիմիկոսին տալիս է ունիվերսալ, շարունակական: պոլիմերների մեջ մոդիֆիկացնող հավելումների ներմուծման մեթոդ.
Օգտագործված նյութերի ցանկ
- 1. www.rfbr.ru/pics/28304ref/file.pdf
- 2. www.chem.msu.su/rus/teaching/colloid/4.html
- 3. http://femto.com.ua/articles/part_2/3339.html
- 4. Խորհրդային մեծ հանրագիտարան. Մ.: Սովետական հանրագիտարան, 1975, հատոր 21:
- 5. http://him.1september.ru/2003/32/3.htm
- 6. http://slovari.yandex.ru/dict/bse/article/00065/40400.htm
- 7. http://www.nanometer.ru/2009/09/07/rfbr_156711/PROP_FILE_files_1/rffi4.pdf
- 8. http://ru.wikipedia.org/wiki/Rebinder_Effect
Այս վեպը «խայտաբղետ գլուխների ժողովածու է», որտեղ յուրաքանչյուր գլուխ կոչվում է Պուշկինի տողով և անկախ պատմություն է հերոսներից մեկի մասին: Իսկ վեպում կան բազմաթիվ հերոսներ՝ հետպատերազմյան շրջանի շնորհալի երաժիշտ, «քաղցր կնիկ» և 50-ականների կեսերի տնային, օրինակելի աշակերտուհի, որի հոգում այրվում են աշխարհին անտեսանելի կրքերը՝ նախանձը։ , խանդ, արգելված սեր; մանկատան տղա, միջուկային ֆիզիկոս, բռնադատված կոմիսարի ու գյուղի հրդեհի զոհի որդի, Գուլագի վկա և շատ ու շատ ուրիշներ։ Անձնական պատմությունները վերածվում են 20-րդ դարի ռուսական պատմության պատկերի, բայց վեպը ոչ թե պատմական կտավ է, այլ բազմակողմանի ընտանեկան սագա, և ինչքան ավելի է զարգանում պատմվածքը, այնքան հերոսների ճակատագրերը միահյուսվում են խորհրդավոր Կատենինի շուրջ։ ընտանիքը, «այդ նույն Կատենինի» ժառանգները՝ Պուշկինի ընկերը։ Վեպը լի է առեղծվածներով ու գաղտնիքներով, կրքերով ու դժգոհություններով, սիրով ու դառը կորուստներով։ Եվ գնալով անալոգիա է առաջանում «Ռեհբինդերի էֆեկտի» նեղ գիտական հայեցակարգի հետ. ճիշտ ինչպես թիթեղի մի կաթիլը կոտրում է ճկուն պողպատե ափսեը, այնպես էլ աննշան, առաջին հայացքից, իրադարձությունն ամբողջությամբ փոխում և խախտում է կոնկրետ մարդկային կյանքը:
«Կարճ պատմվածքներ, նրբագեղ պարաններով, ինչպես ուլունքները թելի վրա. նրանցից յուրաքանչյուրը առանձին պատմություն է, բայց հանկարծ մի սյուժեն հոսում է մյուսի մեջ, և հերոսների ճակատագրերը հատվում են ամենաանսպասելի ձևով, թելը չի կտրվում: Ամբողջ պատմությունը խորապես մեղեդային է, այն ներծծված է երաժշտությամբ և սիրով: Ոմանք ամբողջ կյանքում փչանում են սիրուց, մյուսները ցավագին պայքարում են դրա համար։ Դասընկերներ և սիրեկաններ, ծնողներ և երեխաներ, մարդկանց ամուր և անխորտակելի միասնություն, որը հիմնված է ոչ թե արյունակցական, այլ սիրո և մարդկային բարության վրա, և սյուժեի թելը, որի վրա ավելացվել են ևս մի քանի ուլունքներ, դեռ ամուր է։ .. Ահա թե ինչպես են մարդկային հարաբերությունները դիմանում Ստալինի ժամանակների փորձությանը, «զարգացած սոցիալիզմի» «զարգացած սոցիալիզմի» «հալոցքին» և կեղծավորությանը իր գագաթնակետով՝ Չեռնոբիլի աղետով: Թելը չի կոտրվում, գրեթե հակասում է Ռեբինդերի օրենքին»։
Ելենա Կատիշոնոկ, Յասնայա Պոլյանա մրցանակի դափնեկիր և ռուսական Բուկերի եզրափակիչ փուլ
Մեր կայքում կարող եք անվճար և առանց գրանցման ներբեռնել Ելենա Մինկինա-Թեյչերի «Rebinder Effect» գիրքը fb2, rtf, epub, pdf, txt ձևաչափերով, կարդալ գիրքը առցանց կամ գնել գիրքը առցանց խանութից:
