Рис. 1-22. Распространение ка- Рис. 1-23. Полное равновесие капли

пли по шероховатой поверхно- на твердой поверхности (по Нейману)

сти

краевой угол 0К по отношению к идеализированной плоскости поверхности твердого тела (пунктирная линия на рис. 1-22) должен заметно увеличиваться по сравнению с истинным краевым углом 6. При большом числе канавок на поверхности твердого тела это приводит к отличию среднего угла натекания от угла оттекания.

При заметной растворимости вещества твердого тела в смачивающей жидкости возможна еще одна причина гистерезисных явлений, а именно изменение профиля поверхности твердого тела при контакте с жидкой фазой. Дело в том, что при смачивании не реализуется условие полного уравновешивания всех поверхностных натяжений: вертикальная составляющая вектора огжг не находит компенсации со стороны поверхностных натяжений двух других поверхностей (см. рис. 1-16). При контакте капли жидкости с нерастворимой в ней твердой фазой эта вертикальная составляющая вектора g7^9 как правило, уравновешивается упругой реакцией твердого тела. В случае твердых тел с малым модулем упругости («мягкие» поверхности), например полимерных студней, происходит деформации с образованием валика вдоль линии смачивания. Этот сложный случай был теоретически рассмотрен А.И. Русановым1 и экспериментально изучен Б.Д. Сум-мом с сотр. [8]. Иная картина наблюдается при нанесении капли жидкости на поверхность другой жидкости. В этом случае все фазы легкоподвижны и условию равновесия отвечает векторное равенство, называемое уравнением Неймана:

Сходные условия могут реализоваться и для капли жидкости на поверхности твердого тела при наличии заметной его растворимости в веществе жидкой фазы. При этом диффузия через жидкость способна привести систему к состоянию истинного равновесия, описываемого уравнением Неймана:

1 А.И. Русанов. Коллоидный журнал, 1977. т. 39, № 4. С. 704—717.

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию