Смачивание - процессы, происходящие при взаимодействии жидкости с поверхностью тв. тела или др. жидкости и проявляющиеся в растекании жидкости и формировании площади т. н. адгезионного контакта, возникновении менисков в капиллярных каналах, вытеснении одной жидкости другой, образовании капель жидкости на поверхности или пузырьков в жидкости, в проникновении жидкости в капиллярно-пористые тела. С.- следствие адгезии жидкости к определённой поверхности.
Положение капли жидкости на тв. поверхности определяется поверхностными
натяжениями жидкости
, тв. тела
и на границе его поверхности с поверхностью жидкости
.
В равновесных условиях (т. е. в отсутствие гравитации, капиллярного эффекта,
хим. взаимодействия, диффузии, адсорбции и т. д.) для обратимых процессов
оно задаётся ур-нием Юнга:
где
-
т. н. краевой угол - угол, отсчитываемый от смачиваемой поверхности в сторону
смачивающей жидкости (см. рис. в ст. Краевые углы ).С. сопровождается
тепловыми эффектами, в частности выделяется т. н. теплота С.
Краевой угол
является мерой С., его величина зависит от соотношения между энергиями
адгезии и когезии жидкости. Для тв. смачиваемых поверхностей (лиофильных
или, по отношению к воде, гидрофильных)
, для несмачиваемых (лиофобных, гидрофобных)
.
Неравновесные условия, загрязнения поверхности, повышение температуры и др.
факторы исключают возможность полного С. или полного его отсутствия, т.
е.
и
. Под внеш.
воздействиями
изменяется, процесс, сопровождающийся его увеличением, наз. лиофобизацией
поверхности, уменьшением - её лиофилизацией. С. твёрдых поверхностей повышается
при введении в смачивающую жидкость разл. веществ, напр. поверхностно-активных
веществ, уменьшается - при нанесении на поверхность гидрофобных покрытий
и т. д.
На величину
влияет качество поверхности. Шероховатость лиофильной поверхности улучшает
её С., а лиофобной - снижает С. Часто наблюдается задержка установления
краевого угла, наз. гистерезисом С., к-рая появляется при движении капель,
при воздействии внеш. сил, из-за шероховатости поверхности и т. д. Величину
6 можно определить, напр., по форме и размеру капель на плоской поверхности,
в капиллярах и на нитях.
С. имеет важное значение в пром-сти. На его изменении основаны мн. технологич. процессы, флотация, полиграфич. и металлургич. процессы, нефтедобыча, смазка, окраска, пропитка, стирка и т. д.
А. Д. Зимон
|
|
 |
