En química de superfícies, la pressió de disjunció (símbol ) segons una definició de la IUPAC sorgeix d'una interacció atractiva entre dues superfícies. Per a dues superfícies planes i paral·leles, el valor de la pressió de disjunció (és a dir, la força per unitat de superfície) es pot calcular com la derivada de l'energia d'interacció de Gibbs per unitat de superfície respecte a la distància (en la direcció normal a la de les superfícies que interactuen). També hi ha un concepte relacionat de força de disjunció, que es pot veure com la pressió de disjunció multiplicada per la superfície de les superfícies que interactuen.

El concepte de pressió disjuntiva va ser introduït per Derjaguin (1936) com la diferència entre la pressió en una regió d'una fase adjacent a una superfície que la confina i la pressió en la major part d'aquesta fase.

Descripció La pressió disjuntiva es pot expressar com:Hans-Jürgen Butt, Karlheinz Graf, Michael Kappl,"Physics and chemistry of interfaces", John Wiley & Sons Canada, Ltd., 1 edition, 2003, page 95 (Google books) miniatura|150x150px|Dependència de la pressió a la pel·lícula a la superfície , i la pressió a la massa

on (en unitats SI):

- pressió disjuntiva (N/m2) - la superfície de les superfícies que interactuen (m2) - energia total de Gibbs de la interacció de les dues superfícies (J) - distància (m) Els índexs T, V i A indiquen que la temperatura, el volum i la superfície romanen constants en la derivada.

Utilitzant el concepte de pressió disjuntiva, la pressió en una pel·lícula es pot veure com:Hans-Jürgen Butt, Karlheinz Graf, Michael Kappl,"Physics and chemistry of interfaces", John Wiley & Sons Canada, Ltd., 1 edition, 2003, page 95 (Google books)

on:

- pressió en una pel·lícula (Pa) - pressió en la major part de la mateixa fase que la de la pel·lícula (Pa)

La pressió de disjunció s'interpreta com una suma de diverses interaccions: forces de dispersió, forces electroestàtiques entre superfícies carregades, interaccions degudes a capes de molècules neutres adsorbides a les dues superfícies i els efectes estructurals del dissolvent.

La teoria clàssica prediu que la pressió disjuntiva d'una pel·lícula líquida fina sobre una superfície plana és la següent:Jacob N. Israelachvili,"Intermolecular and Surface Forces", Academic Press, Revised Third edition, 2011, page 267-268 (Google books)

on:

- Constant de Hamaker (J) - gruix de la pel·lícula líquida (m)

Per a un sistema sòlid-líquid-vapor on la superfície sòlida està estructurada, la pressió de disjunció es veu afectada pel perfil de la superfície sòlida, , i la forma del menisc,

on:

La forma del menisc es pot obtenir minimitzant l'energia lliure total del sistema de la següent manera

on:

- total system free energy including surface excess energy and free energy due to solid-liquid interactions (J/m2) - forma del menisc (m) -pendent de la forma del menisc (1)

En la teoria de gotes i pel·lícules líquides, es pot demostrar que la pressió disjuntiva està relacionada amb l'angle de contacte líquid-sòlid d'equilibri a través de la relació

on és la tensió superficial líquid-vapor és el gruix de la pel·lícula precursora.

Referències

Categoria:Dinàmica de fluids