Б. В. Дерягиным было установлено экспериментально [134] наличие расклинивающего давления в жидкой пленке, располо­женной между двумя твердыми поверхностями. Затем было показано, что расклинивающее давление имеет место п в пленке с подвижными поверхностями раздела. В теории коагуляции н устойчивости дисперсных систем, разработанной Б. В. Деряги­ным, расклинивающее давление рассматривается как фактор стабилизации пен и эмульсий.

Расклинивающее давление представляет собой избыточное давление тонкого слоя жидкости, препятствующее утончению слоя под влиянием внешних сил.

Расклинивающее давление П(й) в пленке толщиной H при условии равновесия равно

П(/|) = Р2-Рх (3.23)

Где р2 и р—соответственно давление па тонкий слон со стороны фаз, между которыми он находится, и давление внутри фазы, M которой образован тон­кий слой.

Изучены составляющие расклинивающего давления, которое является суммой всех сил притяжения н отталкивания, дейст­вующих в пленке [135]. Отрицательное расклинивающее давле­ние, по определению Б. В. Дерягина [134], имеет место при при­тяжении слоев, а при отталкивании слоев оно положительно.

Прн несоблюдении равенства (3.23) тонкий слой утолщается или утончается в зависимости от знака расклинивающего дав­ления. В пленке, ограниченной с двух сторон газом, расклини­вающее давление определяется разностью капиллярных давле­ний в соответствии с уравнением Лапласа.

В связи с тем, что адсорбционные слои пленок метастабнль - ных пен не всегда обладают высокой вязкостью, так как адсорб­ционный слой в чистых растворах ПАВ представляет собой га­зообразную или жидкую пленку, Б. В. Дерягиным была выдви­нута теория, согласно которой устойчивость очень топких мета - стабильных черных пленок связана главным образом с электро­статическим отталкиванием между ионными двойными слоями пленки. В пленке, имеющей двойные ионные слои, возникает положительная составляющая расклинивающего давления прн перекрытии диффузных наружных частей двойных слоев.

Исследование пленок нз растворов ундекаиовой кислоты в воде в присутствии хлористоводородной кислоты и хлорида калия показало [139], что равновесная толщина тонких пленок зависит от природы и концентрации электролита. Пленки нз раствора ПАВ, содержащего 1-10-3 моль/л хлористоводородной кислоты, утончаются медленно и в конечном счете разрывают­ся. В растворе ундекаиовой кислоты в присутствии ЫО'3 моль/л хлорида калия пленка достигает равновесной тол­щины, значение которой находится в прямой зависимости от концентрации карбоновой кислоты и в обратной зависимости от приложенного давлеипя. С увеличением концентрации хло­рида калия равновесная толщппа пленки уменьшается и при содержании 1IAB в растворе, равном 1 -10- моль/л, пленка разрушается. В этом случае силы, противодействующие утонче­нию пленок, можно считать аналогичными расклинивающему давлению.

Устойчивость плепок водных растворов мыл очень высока, их толщина, функционально связанная с расклинивающим дав­лением, уменьшается при увеличении концентрации электроли­та. Это обстоятельство дает основание считать причиной воз - нпкновеипн расклинивающего давления наличие сил отталкива­ния между диффузными ионными слоями у поверхностен раз­дела пленки с воздухом [136].

Принимая во внимание допущение о том, что величина за­ряда поверхности пленки не зависит от ее толщины и концент­рации электролита и что па адсорбционных слоях плепкн об­разуются полпмолскулярпыс гндратпые оболочки, уменьшение равновесной толщины пленки с увеличением концентрации элек­тролита можно отнести за счет сжатия лишь центральной ее части, заключенной между двумя адсорбционными слоями с гидратнымн оболочками. Поэтому предельная толщина пленки определяется суммой двух адсорбционных слоев, включая и их гпдратные слон [137].

Электростатическая составляющая расклинивающего давле­ния (отталкивание) меньше в пленках, стабилизированных са­понином. Устойчивость и толщина пленок, полученных из рас­творов неионогенных ПАВ при незначительном содержании электролита, а также расклинивающее давление в них, препят­ствующее утончению пленки при достижении толщины около 12 нм, объясняется, вероятно, взаимодействием адсорбционных монослоев, гпдратировапных слоем воды толщиной в 10—20 мо­лекул [125].

Однако расклинивающее давление в топких двухсторонних жидких пленках, если оно имеет отрицательное значение, мо­жет даже оказаться причиной ускоренного утончения и разрыва пленок. Это было обнаружено при изучении пленок анилина, со­держащих олеат натрия нлн препарат ОП-Ю.

Исследования кинетики утончения н разрыва тонких слоев жидкости показали [138], что чисто термодинамический фактор для обеспечения устойчивости пен недостаточен. Наряду с объ­емными свойствами слоя (эквивалентными расклинивающему давлению), необходимо учитывать в известной степени и кине­тический критерий, рассмотренный выше.