![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Лекция 17. 6.3. Смачивание и краевой угол
Смачиванием называется совокупность явлений на границе соприкосновения трёх фаз, одна из которых обычно является твёрдым телом и две другие – не смешиваемые жидкости или жидкость и газ. Капля жидкости может растекаться по поверхности, если поверхность хорошо смачивается, а если поверхность плохо смачивается, то капля растекаться не будет. Интенсивность смачивания характеризуется величиной краевого угла смачивания , образованного поверхностью твёрдого тела с касательной, проведённой к поверхности жидкости из точки её соприкосновения с поверхностью (рис. 6.4). Рис. 6.4. Форма капли, обусловленная поверхностными натяжениями на различных границах соприкасающихся фаз
Краевой угол измеряется в сторону более полярной фазы (в данном случае в сторону воды). Принято условно обозначать цифрой 1 водную фазу, цифрой 2 – углеводородную жидкость или газ, цифрой 3 – твёрдое тело. Предполагая, что краевой угол отвечает термодинамическому равновесию, получим уравнение, впервые выведенное Юнгом:
s2, 3 = s1, 3 +s1, 2 × cosQ, (6.4)
откуда получим выражение для краевого угла Q:
Если s2, 3 > s1, 3, то 0 < cosQ < 1, из чего следует, что угол – острый (наступающий), а поверхность – гидрофильная. Если s2, 3 > s1, 3, то –1 < cosQ < 0, из чего следует, что угол Q – тупой (отступающий), а поверхность – гидрофобная. Существуют также переходные поверхности (амфотерные), которые хорошо смачиваются как полярными, так и неполярными системами. К гидрофильным поверхностям относятся силикаты, карбонаты, окислы железа. К гидрофобным поверхностям – парафины, жиры, воск, чистые металлы. Краевой угол смачивания зависит от строения поверхности, адсорбции жидкостей и газов, наличия ПАВ, температуры, давления, электрического заряда.
|