Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Смачивание




Смачивание – это поверхностное явление, заключающееся во взаимодействии жидкости с твердым или жидким телом при наличии одновременного контакта трех несмачивающихся фаз, одна из которых обычно газ. Характерная особенность смачивания - наличие линий контакта трех фаз (линии смачивания).

Осн. термодинамич. характеристики смачивания - равновесный краевой угол смачивания θ, работа адгезии Wa, теплота смачивания qW.

Степень смачивания количественно характеризуется краевым углом смачивания θ.(угол образованный касательными к межфазным поверхностям, ограничивающим смачивающую жидкость, имеющий вершину на линии раздела 3 фаз)

Если капля жидкости не растекается, то в состоянии равновесия справедливо:

ϭ3,12,32,1cosθ или

cosθ=( ϭ3,1- ϭ2,3)/ ϭ2,1 – закон Юнга.

Чем меньше θ, тем лучше смачивается поверхность. Границей м/д смачиваемостью и несмачиваемостью яв-ся уголθ=900 . Полного смачивания не наблюдается, т.к. при соприкосновении конденсированных тел поверхностная энергия всегда уменьшается и ϭ2,3 не может оставаться = ϭ3,1+ ϭ2,1. Угол смачивания очень чувствителен к загрязнениям, поэтому его часто используют для определения чистоты поверхности.

Работа адгезии Wa = ϭs + ϭl - ϭls (ур-ние Дюпре). Она характеризует работу, необходимую для изотермич. отделения слоя смачивающей жидкости с единицы пов-сти твердого тела. Теплота смачивания qW = Hsl — Hs, где Hsl и Нs - энтальпии, отнесенные к единице пов-стей раздела твердое тело-жидкость и твердое тело-газ.

Различают три случая контактного взаимод. жидкостей с пов-стью твердых тел: 1) несмачивание, когда 180° > θ > 90° (напр., ртуть на стекле, вода на парафине): 2) ограниченное смачивание, когда 90° > θ > 0° (напр., вода на оксидах металлов); 3) полное смачивание, когда капля растекается в тонкую пленку (ртуть на свинце). Измеряемые на практике краевые углы θ часто отличаются от термодинамич. равновесных значений θ. Эти расхождения обусловлены гл. обр. дефектами пов-сти твердого тела: шероховатостями (микрорельеф), хим. неоднородностью (гетерогенность), наличием пор, локальными деформациями вблизи линий смачивания.

Методы регулирования смачивания основаны гл. обр. на изменении уд. поверхностных энергий ϭs и ϭsl, а также поверхностного натяжения жидкости ϭl. Физ. метод основан на электрич. поляризации, связанной с зависимостью поверхностного натяжения электрода от его электрич. потенциала (электрокапиллярность), воздействии электрич. и магн. полей, изменении т-ры, обработки пов-сти твердых тел ионизирующими излучениями. Наиб. универсальный метод регулирования смачивания состоит в использовании поверхностно-активных веществ (ПАВ). Растворение ПАВ в жидкости уменьшает ее поверхностное натяжение.







Дата добавления: 2015-04-19; просмотров: 387. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2019 год . (0.002 сек.) русская версия | украинская версия