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J. Chim. Phys.
Volume 72, 1975
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Page(s) | 1202 - 1208 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jcp/1975721202 | |
Published online | 29 May 2017 |
Stabilité mécanique et chimique d'une interface plane
1 Université Libre de Bruxelles, Chimie physique II et Pool de physique, avenue F.-D.-Roosevelt, Bruxelles, Belgium.
2 Université Technique du Danemark, Lingby, Copenhague.
Des réactions chimiques interfaciales et le transfert de matière peuvent être responsables de mouvements interfaciaux. Une analyse linéaire de la stabilité de tels phénomènes a été amorcée par deux des auteurs (A. Saufeld et A. Steinchen- Sanfeld). Pour une interface assimilée à un fluide newtonien bidimensionnel, cet article généralise leur théorie à toute réaction chimique de surface et englobe également des flux de matière proportionnels aux adsorptions.
On souligne tout spécialement le rôle des viscosités de surface et de l'accélération de surface dans l'étude de la stabilité pour une seule espèce adsorbée fluctuante. Le couplage d'une cinétique réactionnelle de surface avec l'hydrodynamique élargit le domaine de stabilité du système et entraîne la possibilité d'états marginaux avec échange de stabilité ou avec surstabilité.
La conclusion essentielle de ce travail est qu'une réaction chimique instable par elle-même peut induire une déformation mécanique de l'interface. Cependant, cette condition nécessaire n'est pas une condition suffisante, car la cinétique réactionnelle doit surpasser les effets stabilisants des viscosités et des densités tant volumiques que superficielles.
Abstract
Chemical surface reaction and mass transfer may be the cause of interfacial motions. A linear stability analysis of such phenomena has already been developed by two of the authors. For an interface taken as a two dimensional newtonian fluid, we will generalize their previous theory to any chemical reaction and to mass transfer proportional to the adsorbed species.
We will especially stress the role of surface viscosities and of surface acceleration on the stability for only one fluctuating adsorbed species. The coupling between chemical surface kinetics and hydrodynamics increases the stability domain and leads to the possibility of overstable marginal stales or to marginal slates with exchange of stabilities.
Our main conclusion is that an unstable deformation reaction may induce mechanical deformation of the interface. If this is a necessary condition, it is not sufficient one because the chemical kinetics have to overcome the stabilizing effects of superficial and volumic viscosities and densities.
© Paris : Société de Chimie Physique, 1975