Смачивание
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6d/Contact_angle_schematic.svg/220px-Contact_angle_schematic.svg.png)
Сма́чивание — это способность жидкости поддерживать контакт с твердой поверхностью в результате межмолекулярных взаимодействий, когда они сближаются.[1] Смачивание бывает двух видов:
- Иммерсионное (вся поверхность твёрдого тела контактирует с жидкостью)
- Контактное (состоит из трёх фаз — твердая, жидкая, газообразная)
Описание
Смачивание зависит от соотношения между силами сцепления молекул жидкости с молекулами (или атомами) смачиваемого тела (адгезия) и силами взаимного сцепления молекул жидкости (когезия).
Если жидкость контактирует с твёрдым телом, то возможны два результата:
- молекулы жидкости притягиваются друг к другу сильнее, чем к молекулам твёрдого тела. В результате силы притяжения между молекулами жидкости собирают её в капельку. Так ведёт себя ртуть на стекле, вода на парафине или «жирной» поверхности. В этом случае говорят, что жидкость не смачивает поверхность;
- молекулы жидкости притягиваются друг к другу слабее, чем к молекулам твёрдого тела. В результате жидкость стремится прижаться к поверхности, расплывается по ней. Так ведёт себя ртуть на цинковой пластине, вода на чистом стекле или дереве. В этом случае говорят, что жидкость смачивает поверхность.
Степень смачивания характеризуется
Согласно второму началу термодинамики, смачивание как самопроизвольный процесс сопровождается уменьшением энергии системы, в частности свободной поверхностной энергии Gs.
Методы измерения
Измерение степени смачивания весьма важно во многих отраслях промышленности (лакокрасочная, фармацевтическая, косметическая и т. д.). К примеру, на лобовые стёкла автомобилей наносят особые покрытия, которые должны быть устойчивы против разных видов загрязнений. Состав и физические свойства покрытия стёкол и контактных линз можно сделать оптимальным по результатам измерения контактного угла[3].
К примеру, широко распространённый метод увеличения объёмов добываемой нефти при помощи закачки воды в пласт исходит из того, что вода заполняет поры и выдавливает
Примечания
- ↑ Carroll, Gregory T.; Turro, Nicholas J.; Mammana, Angela; Koberstein, Jeffrey T. (2017). "Photochemical Immobilization of Polymers on a Surface: Controlling Film Thickness and Wettability". Photochemistry and Photobiology (англ.). 93 (5): 1165—1169. doi:10.1111/php.12751. ISSN 0031-8655. Архивировано 11 мая 2023. Дата обращения: 7 июня 2023.
- ↑ Поверхностная химия . Дата обращения: 26 октября 2008. Архивировано 11 февраля 2009 года.
- ↑ Области применения тензиометров . Дата обращения: 26 октября 2008. Архивировано 11 февраля 2009 года.
Литература
- Новая (феноменологическая) теория капиллярности // журнал «Потенциал современной науки», № 5, стр.21-23, 2015 год
Для улучшения этой статьи желательно:
|