Физическая и коллоидная химия. Михеева Е.В - 202 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

202
Смачивание
Смачивание – взаимодействие жидкости с твердым или другим
жидким телом при наличии одновременного контакта трех несмеши-
вающихся фаз, одна из которых обычно является газом (воздух).
При нанесении небольшого количества жидкости на поверхность
твердого тела или на поверхность другой жидкости, имеющей большую
плотность, возможно два случая: в первом случае жидкость приобретает
форму капли, в другом случае растекается. Рассмотрим первый процесс,
когда капля не растекается по поверхности другого тела.
Рис.9.4.Смачвание на границе
раздела трех фаз
Рассмотрим каплю жидкости
на поверхности твердого тела в
условиях равновесия. Так как по-
верхностное натяжение можно
рассматривать как энергию, при-
ходящуюся на единицу площади,
или как силу, действующую на
единицу длины, то все рассмот-
ренные составляющие поверхно-
стной энергии можно выразить с
помощью векторов сил.
На единицу длины периметра действуют три силы:
1. Поверхностная энергия твердого тела, стремясь уменьшиться,
растягивает каплю по поверхности. Эта энергия равна поверхностному
натяжению твердого тела на границе с воздухом ζ
ТГ
.
2. Поверхностная энергия на границе твердого тела с жидкостью
ζ
ТЖ
стремится сжать каплю, то есть поверхностная энергия уменьшает-
ся за счет снижения площади поверхности.
3. Поверхностная энергия на границе капли жидкости с воздухом
ζ
ЖГ
направлена по касательной к сферической поверхности капли.
Угол θ, образованный касательными к межфазным поверхностям,
ограничивающим смачиваемую жидкость, и имеющий вершину на ли-
нии раздела трех фаз, называется краевым углом или углом смачива-
ния.
Проекция вектора σ
ЖГ
на горизонтальную ось – произведение
σ
ЖГ
· cos θ.
В условиях равновесия:
ζ
ТГ
= ζ
ТЖ
+ ζ
ЖГ
·cos θ, (9.8)
отсюда:

Страницы