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疏水性潤(rùn)濕角減小會(huì)讓潤(rùn)濕性增加

更新時(shí)間:2022-05-17點(diǎn)擊次數(shù):1969

疏水性潤(rùn)濕角是指液相與固相的接觸點(diǎn)處液固界面和液態(tài)表面切線(xiàn)的夾角,潤(rùn)濕與不潤(rùn)濕現(xiàn)象是液體與固體接觸處的一種表面現(xiàn)象。潤(rùn)濕與不潤(rùn)濕取決于液體分子與固體分子問(wèn)的相互作用力(稱(chēng)為附著力)大于或小于液體分子間的相互作用力(稱(chēng)為內(nèi)聚力)。分子問(wèn)引力有一作用范圍,與固體接觸處的接觸面對(duì)液體分子的影響也有一定的范圍。


  當(dāng)液體與固體表面保持接觸時(shí),就會(huì)發(fā)生濕潤(rùn)。發(fā)生潤(rùn)濕的程度(即潤(rùn)濕性)是由液體分子之間的內(nèi)聚力和由液體和固體之間的分子相互作用產(chǎn)生的粘合力決定的,通常用接觸角來(lái)測(cè)量潤(rùn)濕性。


  疏水性潤(rùn)濕角隨著接觸角的減小,潤(rùn)濕性增加。相反,當(dāng)接觸角接近180度時(shí),潤(rùn)濕性減小。潤(rùn)濕性可以用粘聚力(L/L)和粘接力(S/L)的相對(duì)強(qiáng)度來(lái)解釋?zhuān)瑥?qiáng)附著力與弱內(nèi)聚力產(chǎn)生非常低的接觸角,幾乎*濕潤(rùn)。隨著固液相互作用減弱和液液相互作用增強(qiáng),潤(rùn)濕性減小,接觸角增大。


  從熱力學(xué)的觀點(diǎn)看,液滴落在清潔平滑的固體表面上,當(dāng)忽略液體的重力和粘度影響時(shí),則液滴在固體表面上的鋪展是由:


  固-氣(rs)


  固-液(rsl)


  液-氣(rx)三個(gè)界面張力所決定的


  其平衡關(guān)系如下:


  rs=rsl+rx*cosθ


  F=rx*cosθ=rs-rsl


  式中,θ是潤(rùn)濕角;F是潤(rùn)濕張力。


  顯然,0°≤θ≤180°,當(dāng)θ=0°時(shí),潤(rùn)濕張力F最大,可以*潤(rùn)濕,即液體在固體表面上自由鋪展;當(dāng)0°<θ<90°時(shí),潤(rùn)濕效果隨角度增加而變差;當(dāng)θ≥90°時(shí),則因潤(rùn)濕張力小而基本不潤(rùn)濕;當(dāng)θ=180°時(shí)表示*不潤(rùn)濕。


  從上面的公式可以看出,潤(rùn)濕的先決條件是rs>rsl,或者rsl十分微小。當(dāng)固、液兩相的化學(xué)性能或化學(xué)結(jié)合方式很接近時(shí),是可以滿(mǎn)足這一要求的。

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