Межфазные взаимодействия между конденсированными фазами
жүктеу/скачать 0,83 Mb.
|
Лекция 7 Эффект смацивания
- Бұл бет үшін навигация:
- 2.5.6. Измерение краевого угла смачивания
2.5.6. Измерение краевого угла смачивания 1. Непосредственное проецирование капли на экран, построение касательной к полученной капле из и точки контакта трех фаз и определение краевого угла смачивания геометрически с помощью транспортира либо расчет cosθ по диаметру и высоте капли по формуле: 2. Для измерения краевого угла смачивания θ между двумя несмешивающимися жидкостями пластинку из исследуемого вещества погружают в стеклянную кювету с более легкой жидкостью и на поверхность наносят помощью пипетки более тяжелую. Для более точного определения исключают загрязнения, окислы на поверхности, адсорбции воздуха. Пластинку помещают в стеклянную кювету и после смачивания устанавливают в горизонтальное положение. Далее на пластинку вводят пузырек воздуха и далее определяют краевой угол смачивания θ. РАСТЕКАНИЕ Предельным (максимальным) случаем смачивания является растекание. Как правило, оно происходит в результате взаимодействия (соприкосновения) тел, строение молекул которых похоже. Например, на поверхности воды (тело с полярными молекулами) растекаются органические кислоты, растворы их солей, высшие спирты и другие вещества с полярными молекулами. Растекание возможно и при контакте двух взаимно нерастворимых тел (жидкостей), обладающих значительным различием поверхностных натяжений и достаточно большими силами адгезии, обуславливающими достаточно малое значение поверхностного натяжения на границе между жидкостью и смачиваемым телом. Капля жидкости, нанесенная на поверхность, может оставаться на ее определенном участке, и система будет находится в равновесии в соответствии с законом Юнга, или же растекаться по поверхности. В обоих случаях система переходит в состояние с минимальной энергией Гиббса. Условие растекания: ϭ3,1 > ϭ 2,3 + ϭ 2,1 Из этого соотношения следует, что уменьшение межфазного натяжения ϭ2,3 (увеличение работы адгезии) и поверхностного натяжения жидкости ϭ 2,1, способствует растеканию жидкости. Растекание происходит в том случае, если работа адгезии превышает работу когезии. Способность жидкости растекаться зависит от когезии наносимых на поверхность жидкостей. С повышением температуры увеличивается работа адгезии, поэтому нерастекающаяся жидкость с увеличением температуры может начать растекаться. При определении смачивания поверхности очень полезным выражением является коэффициент растекания f. Если жидкость растекается на поверхности твердого тела или жидкости, с которой она не смешивается, обе фазы притягиваются друг к другу. Cила притяжения направлена против сил когезии растекающейся жидкости. Таким образом, коэффициент растекания равен энергии адгезии минус энергия когезии растекающейся жидкости: f = Wa - Wk. f>0 - жидкость растекается по поверхности; f<0 - жидкость не растекается по поверхности. жүктеу/скачать 0,83 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||