Поверхностные явления и дисперсные системы

Скачать в pdf «Поверхностные явления и дисперсные системы»


б)



>180



q>90°



лиофобная поверхность ‘А……..’у…… q>90°



q<90°


Рис. 2.7. Растекание капли жидкости на поверхности твердого тела (а) и газовый пузырек в жидкости на поверхности


твердого тела (б)


Смачивание определяется соотношением энергии связи частиц между собой внутри жидкой фазы — когезией и энергии связи частиц жидкой и твердой фаза — адгезией. Когезия (от лат. cohaesus — связанный, сцепленный) — сцепление частиц физического тела за счет образования между ними химических связей (ковалентной, ионной, межмолекулярного взаимодействия). Адгезия (от лат. adhaesio — прилипание) — сцепление поверхностей двух разнородных тел (твёрдых или жидких) при их контакте, главным образом за счет межмолекулярного взаимодействия поверхностных частиц фаз.


В случае лиофильной поверхности силы адгезии больше, чем силы когезии. Поверхностная энергия уменьшается с увеличением площади контакта жидкой и твердой фаз — жидкость растекается по поверхности. В случае лиофобной поверхности силы адгезии невелики. Поверхностная энергия уменьшается с сокращением площади контакта жидкой и твердой фазы — жидкость сохраняет сферическую форму (капля жидкости на поверхности твердого тела).


Краевой угол смачивания (q) определяется величинами поверхностного натяжения на границах соприкасающихся фаз «твердое тело-газ (отг)», «твердое тело-жидкость (отж)», «жидкость-газ


жг)»: cos q = °тг°тж (уравнение Юнга).


°жг


Хорошая адгезия материалов играет важную роль при склеивании, паянии, сварке, лужении, при нанесении лакокрасочных полимерных покрытий и др. С другой стороны, адгезия вызывает повышенный износ трущихся деталей. Для ее устранения вводят слой смазки, препятствующий контакту поверхностей.


Капиллярные явления. Смачивание приводит к искривлению свободной поверхности жидкости в тонких трубках (капиллярах), форма поверхности которой близка к сферической (образуется мениск). В случае лиофильной поверхности капилляра происходит подъем жидкости, а в случае лиофобной поверхности — опускание. Высота подъёма (опускания) уровня жидкости в капилляре прямо пропорциональна поверхностному натяжению (о) и обратно пропорциональна радиусу мениска (r) и плотности жидкости (р) (рис. 2.8).

Скачать в pdf «Поверхностные явления и дисперсные системы»