Межфазные взаимодействия между конденсированными фазами
Краевой угол смачивания и работа адгезии
жүктеу/скачать 0,83 Mb.
|
Лекция 7 Эффект смацивания
Краевой угол смачивания и работа адгезииКраевой угол смачивания и работа адгезии Уравнение Дюпре самостоятельно почти не используется для расчета Wa из-за трудности определения σт/г и σт/ж. Удобную для расчета этой величины форму имеет соотношение, полученное в результате сочетания уравнения Дюпре с законом Юнга. Если разность (σт/г - σт/ж) в уравнении Дюпре заменить на σж/гcosθ уравнения Юнга, получим уравнение Дюпре — Юнга: Wa= σж/г+ σж/гcosθ= σж/г(1+cosθ), в котором обе величины определяются экспериментально. При рассмотрении смачивания поверхностей можно сделать следующие выводы: 1. Лиофильные поверхности (гидрофильные, олеофобные Полное смачивание:θ=0о;cosθ= 1,.Wa=Wк Смачивание: 0о<θ=90о; 0 2. Лиофобные поверхности (гидрофобные, олеофильные) Полное несмачивание: θ = 180о; cosθ = -1,. Wa = 0 Несмачивание: 90о<θ=180о; -1 Разберем, почему органические жидкости смачивают любые поверхности: а) работа когезии воды Wк = 2 σж/г≈ 144 мДж/м2 В когезионные силы воды входят все виды Ван—дер—Ваальсова взаимодействия, водородные связи, поэтому вода будет хорошо смачивать полярные поверхности (например, стекло), с которыми у нее будут сильные взаимодействия, в этом случае Wк ≈Wa.; с неполярными поверхностями (парафин) взаимодействие молекул воды ограничивается только теми силами, которые действуют внутри неполярной фазы, т.е. дисперсионными (+индукционными), поэтому Wa< б) для неполярной органической жидкости Wк = 2σж/г≈ 45 мДж/м2, поэтому для любой поверхности такая работа когезии одного порядка с работой адгезии между контактирующими фазами. Лучше смачивает данную поверхность та жидкость, которая ближе по полярности к смачивающему веществу. Чем выше полярность жидкости, тем слабее ее смачивающие свойства: ртуть смачивает только некоторые металлы, вода — полярные поверхности, органические жидкости — любые поверхности. жүктеу/скачать 0,83 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|