cos 9 =

2^a ~WK (1.17)

Это позволяет выразить термодинамические условия смачивания через соотношения работ когезии и адгезии.

Несмачиванию отвечает условие W2, <- WKi смачиванию —

2

-WK< W2, < WK, растеканию жидкости по твердому телу W2, > WK. Pa-2

бота растекания может быть определена как разность работ адгезии и когезии: Wp= W2,- WK.

Так как в вакууме все конденсированные фазы притягиваются друг к другу, работа адгезии — величина принципиально положительная (W2, > 0) и, следовательно, cos 9 > -1, т. е. угол всегда меньше 180°. Как правило, краевой угол в системе жидкость — твердое тело — газ не превышает 150°.

В соответствии с выражением (1.17) хорошее смачивание и растекание возможны при большой работе адгезии (когда молекулярная природа жидкости и твердого тела близки) или при низкой работе когезии (когда поверхностное натяжение жидкости мало). Соответственно углеводороды и другие органические жвдкости с малым поверхностным натяжением хорошо смачивают практически любые твердые тела. Наоборот, жидкие металлы (с малой химической активностью), имеющие высокие значения поверхностного натяжения (порядка 102—103 мДж/м2), хорошо смачивают только неокисленные поверхности твердых металлов. Активные металлы — «раскислите-ли» (например, титан, марганец, цирконий) — способны смачивать и некоторые оксиды.

Вода — жидкость со сравнительно высокой работой когезии в силу полярности ее молекул (WK «145 мДж/м2) — хорошо смачивает оксиды и растекается на некоторых силикатах, но не смачивает парафин и фторорганические полимеры.

Работа адгезии отражает степень взаимного насыщения поверхностных сил жидкости и твердого тела при их соприкосновении; сим-батная с ней величина cos 9 также отражает степень родственности, или, как часто говорят, «фильности», поверхности твердого тела по отношению к жидкости (лиофильности). Так, полярные поверхности, хорошо смачиваемые водой, являются гидрофильными, тогда как поверхности твердых углеводородов (парафин, полиэтилен) и особенно фторорганических полимеров, не смачиваемые водой, гидрофобии. Так как значение 9 определяется не только работой адгезии

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию