
【化】 capillary condensation
careless; feather; gross; hair; mildew; scared; semifinished
【醫】 capilli; capillus; crinis; hair; pili; pilo-; pilus; thrix; trich-
tricho-
careful; fine; slender; thin; thinly; thinness; trifling
【計】 mic-
【醫】 lepto-; micr-; micro-; mikro-; tenuity
agglomerate; agglomeration; cohere; coherence; cohesion; condense
【化】 coacervation; condensation; condense
【醫】 coacervation
毛細凝聚(Capillary Condensation)是物理化學和界面科學中的重要現象,指在多孔介質或毛細管中,由于毛細管力作用,氣體在低于其正常飽和蒸氣壓時發生液化的過程。以下是漢英詞典角度的詳細解釋:
毛細凝聚的核心原理由開爾文方程(Kelvin Equation) 定量描述:
$$ lnfrac{p}{p_0} = -frac{2gamma V_l}{rRT}
$$
其中:
物理意義:毛細管内凹液面的曲率半徑越小($r$ 越小),氣體凝聚所需的蒸氣壓 $p$ 越低。
土壤孔隙中的毛細凝聚影響地下水運移與植物吸水效率,是農業灌溉研究的理論基礎。
介孔材料(如MCM-41、活性炭)的吸附性能依賴毛細凝聚效應,用于氣體儲存、催化反應器設計。
芯片制造中毛細凝聚可導緻納米級結構粘連(Stiction),需通過表面疏水塗層抑制。
漢語術語 | 英語術語 |
---|---|
毛細管力 | Capillary force |
彎液面 | Meniscus |
相對蒸氣壓 | Relative vapor pressure |
吸附-脫附滞後環 | Adsorption-desorption hysteresis |
注:術語參考《英漢化學工程詞典》(科學出版社,2019版)。
毛細凝聚是指在多孔材料中,由于毛細作用導緻氣體在未達到飽和蒸汽壓時發生液化的現象。其核心原理可通過以下要點解釋:
1. 現象與Kelvin公式的關系
當液體在多孔材料的毛細管内形成凹液面時,根據、提到的Kelvin公式,凹液面的曲率半徑($r$)會影響平衡蒸汽壓:
$$ ln{frac{P}{P_0}} = -frac{2gamma V}{rRT} $$
其中,$P$為凹液面蒸汽壓,$P_0$為平液面飽和蒸汽壓,$gamma$為表面張力,$V$為液體摩爾體積。孔徑越小,曲率半徑越小,導緻$P$顯著低于$P_0$,因此在較低蒸汽壓下即可發生液化、。
2. 發生條件與過程
3. 實際意義
該現象在材料科學和工業中廣泛應用,例如:
與微孔填充的區别
毛細凝聚依賴凹液面形成,而微孔填充是由于孔壁吸附勢疊加,使低相對壓力下即發生吸附增強。
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