Ъгълът на контакт или ъгъл θs контакт. γSL. γLG. γSG означени съответно като специфична повърхност свободната енергия на интерфейса: твърдо тяло течност (SL), течен газ (LG) и твърдо тяло газ (SG).
Ъгълът на контакт. и контактен ъгъл. контактен ъгъл (Engl контактен ъгъл.) - ъгълът, образуван между допирателната към повърхността на течната фаза на газ и твърда повърхност с връх, разположен в точката на контакт от трите фази, и обикновено се измерва винаги в течната фаза [1]. Той се означава с гръцката буква тета - θ.
Ъгълът на контакт е количествена мярка на омокрящи процес. неговата стойност определя междумолекулна (атомно, йонен) взаимодействие на повърхността на частиците на твърдите вещества с течности.
Физическо описание [| ]
Един илюстративен пример на течен омокрящи твърдата повърхност. А - ъгъл на контакт на много по-голям от 90 ° и, като последица от лошо омокрящо (капчиците е почти сферична форма и слабо взаимодействие с твърдата повърхност - площ намалява контакт течност с него) и С - контактният ъгъл е по-малко от θ<90°, капли жидкости приобретают менискообразную форму (лучшее взаимодействие с твёрдой поверхностью, площадь контакта жидкости больше, чем в примере А), S — краевой угол θ=0°(по сути его нет) — полное смачивание, происходит растекание жидкости по твёрдой поверхности, площадь контакта жидкости с твёрдой поверхностью в данном случае максимален. Процесс растекания жидкости является предельным случаем смачивания.
Смята се, че ако големината на ъгъла на контакт е по-малко от θ<90°, то происходит смачивание жидкостью твёрдой поверхности, а сама поверхность называется лиофильной (в случае, если жидкость вода — гидрофильной), в случае, если величина краевого угла больше θ>90 °, след това твърдата повърхност не се омокря от течността и е liquophobic (хидрофобни). При пълно или абсолютен ъгъл омокрящо контакт е нула, пълното не-омокрящи или абсолютното - 180 °, като последната стойност не се наблюдава в природата. равновесния контактен ъгъл се изчислява от право на Юнг:
Големината на косинуса на контактен ъгъл се омокря определя дали или не твърдата повърхност на течността. Стойностите на уюта на контактните ъгли са показани в таблицата:
Течен върху твърда повърхност тяло образува сферична капка, обаче, стойността на контактен ъгъл не се наблюдава в природата.
Снимката ясно показва, че живакът слабо мокри стъклото (Θ> 90 °), се дължи на слабото взаимодействие с него (работа на сцепление съдържание по-малко работа сближаване) и се капка форма (намалена контактна площ).
Големината на ъгъла на контакт зависи от работата на сцепление и сближаване. Тъй като работата на свързана адхезия контактен ъгъл уравнение Дюпре-Young:
където σ12 - повърхностното напрежение на границата между двете фази (течен газ), cosθ - контактен ъгъл, Wa - обратим работа на сцепление. Това уравнение може да бъде представен, както следва:
Ако уравнението се разделя на две, а след това ние можем да получим зависимостта на работата на адхезия сила и сближаване на големината на ъгъла на контакт:
Работата на сцепление е насочена към разпространяване на течността върху твърдата повърхност от разтягане. В същото работа кохезионните сили време - WC срещу адхезията и насърчава свиването на течността в капковиден, предотвратяване разпространението. От това следва, че по-високите стойности WA, тоалетна и долния, по-течността ще влажна твърда повърхност (като следствие, θ стойност<90°) и наоборот. Иными словами для того, чтобы усилить смачивание жидкости твёрдой поверхности необходимо увеличить работу адгезии и снизить работу когезии.
Намокряне хистерезис [| ]
Хистерезис на омокрящ се нарича хистерезис. Получената от различни омокрящи ъгли в точките на контакт на взаимодействащите фази (т.нар напредва и отдръпването на ъгли). С други думи, хистерезиса на овлажняване е забавянето в установяването на ъгъл равновесие. Разликата на контактните ъгли се дължи на факта, че ъгълът на мястото на контакт на повърхността на течността със суха твърда повърхност има стойност по-голяма, отколкото когато е в контакт с повърхността на същото тяло, предварително навлажнен.
Има два вида на хистерезис:
Кинетичната тип омокрящо хистерезис се случва, когато се движат (промяна) омокрящи ъгли - Теч ъгъл разлика (винаги по-голям от ъгъла на равновесие) и отдръпването (винаги по-малък от ъгъла на равновесие).
Статистическа тип поради ниска омокрящи периметър. Тя се изчислява като разлика между ъгъла на равновесие и ъгъла изчислява.
Методи за измерване [| ]
Съществуват няколко метода за измерване на ъгъла на контакт. Един от най-разпространеният метод е спад от заседание. Същността на метода се състои в това, че капка вода отлага върху плоска хоризонтална твърда повърхност се фотографира и определяне на профила на ъгъла на капка контакт. Въпреки това, по този начин се получават статични ъгли не са, по-точно казано, ъгли отводнителни θot θnt или изтичане на вода. Понякога статичен ъгъл от седнало спад нарича равновесие.
Модифициран метод заседнал начин на капки - натиснат метод капки. Използвайки този метод, моля свържете се с ъгли на напредване и оттегляне. Въпреки това, тези ъгли са зависими от пада на контактната сила.
Superhydrophobic [| ]
Superhydrophobic или superhydrophobic феномен, наречен много слабо взаимодействие на повърхностите на частиците на твърдите вещества с течности, по-специално вода. Стойности на контактен ъгъл е по-голям от 150 °. Поради слабите сили на взаимодействие (стойности Wa <Бележки [| ]
Свързани статии