Межфазные взаимодействия между конденсированными фазами
жүктеу/скачать 0,83 Mb.
|
Лекция 7 Эффект смацивания
- Бұл бет үшін навигация:
- — поверхностное явление, которое возникает при взаимодействии жидкости с твердым или другим жидким телом при одновременном контакте трех несмешивающихся фаз, одна из которых обычно является газом.
|
МЕЖФАЗНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ КОНДЕНСИРОВАННЫМИ ФАЗАМИ К межфазным взаимодействиям между конденсированными фазами относятся смачивание, растекание и адгезия. Как правило, адгезия и смачивание сопровождают друг друга. Эти явления широко распространены в природе и в различных отраслях промышленности (нанесение лакокрасочных покрытий, получение материалов на основе связующих и наполнителей - бетон, резина и т. д.) Смачивание — поверхностное явление, которое возникает при взаимодействии жидкости с твердым или другим жидким телом при одновременном контакте трех несмешивающихся фаз, одна из которых обычно является газом. При нанесении небольшого количества жидкости на поверхность другой жидкости или твердого тела можно наблюдать 2 процесса (если приводимые в контакт вещества взаимно не растворимы) — в одном случае растекание капли, в другом нет. Смачивание можно оценить по значению этого угла или по cos θ: Чем меньше угол θ и больше cos θ, тем лучше смачивание. Граница смачивания — 90о или cosθ = 0. Приθ<90о — поверхность смачивается данной жидкостью, при θ>90о — поверхность не смачивается данной жидкостью. Приθ=180о — полное несмачивание (в природе не существует, т.к. всегда существует взаимодействие между жидкостью и твердым телом). Смачиваемость водой: кварц θ=0о малахит θ=17о графит θ=55о парафин θ=106о Из известных материалов хуже всего смачивается тефлон θ=108о. Нанесем на твердую поверхность раздела фаз каплю жидкости. Рассмотрим условия равновесия поверхностных сил в случае контакта трех фаз: Рис.2. Условие равновесия капли при контакте трех фаз σт/г =σт/ж + σж/г cosθ cosθ= (σт/г — σт/ж) / σж/г – закон Юнга Рис.2 иллюстрирует состояние капли жидкости на поверхности твердого тела в условиях равновесия. Поверхностная энергия твердого тела, стремясь уменьшиться, вызывает растяжение капли по поверхности. Эта энергия равна поверхностному натяжению твердого тела на границе с воздухом ϭ3,1. Межфазная энергия на границе твердого тела с жидкостью ϭ2,3 стремится сжать каплю. Растеканию препятствуют когезионные силы, действующие внутри капли. Действие когезионных сил направлено от границы между твердой, жидкой и газообразной фазами по касательной к сферической поверхности капли и равно ϭ2,1.Угол θ - краевой угол или угол смачивания. Чем меньше краевой угол , тем лучше смачивание поверхности. Если cos(θ)>0 , то поверхность хорошо смачиваемая, cos(θ)<0 - плохо смачиваемая поверхность. жүктеу/скачать 0,83 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|