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接觸角在潤濕和不潤濕間的關系體現

發布時間:2020-03-27      點擊次數:2442
  潤濕與不潤濕現象是液體與固體接觸處的一種表面現象。潤濕與不潤濕取決于液體分子與固體分子問的相互作用力(稱為附著力)大于或小于液體分子間的相互作用力(稱為內聚力)。分子問引力有一作用范圍,與固體接觸處的接觸面對液體分子的影響也有一定的范圍。設固、液分子間的引力有效作用距離為/,液、液分子問的引力有效作用距離為眾,則在液、固接觸處,厚度的較大者的一層液體中的分子受力情況將與內部的液體分子受力情況有所不同,它們將受到接觸面的影響,這層液體我們稱之為附著層。
 
  實驗表明,不同液體對不同固體潤濕與不潤濕的程度不同,為表明這種潤濕或不潤濕的程度,引入接觸角這個物理量。在液體與固體接觸處,作液體表面的切線與固體表面的切線,這兩條切線通過液體內部所成的角度,稱為接觸角。
 
  當液體潤濕固體時,液體與固體相接觸的附著層要擴展,其接觸角為銳角。上圖表示潤濕固體的液體裝在用這種固體材料做成的容器中接觸角角的情況,圖中表示潤濕固體的液滴
 
  在固體平面上的接觸角的情況。由圖可見,接觸角口越小,液滴在固體平面上擴展攤開的面積越大,液體潤濕固體的程度越高,當接觸角為零時,液滴在固體平面上攤開成很薄的薄層,這時稱液體完全潤濕該種固體。
 
  當液體不潤濕固體時,液體與固體相接觸的附著層要收縮減小,所以其接觸角為鈍角。圖中表示不潤濕固體的液體裝在以這種固體材料為器壁的容器中接觸角的情況、圖為不
 
  潤濕固體的液淌在固體平面上的接觸角。由因可見,接觸角口越大,液體越不潤濕固體,當接觸角小于零度時,不潤濕固體的液滴與固體平面相切,這種液體對這種固體完全不潤濕。
 
  固、液、氣接觸處形成的接觸角的大小,完全由液體和固體本身的性質所決定,一定的液體和一定的固體,其接觸角的數值是一定的,由于液體對固體的潤濕與不潤濕兩種情況,所以細管內的液體自由表面也只能呈現出兩種彎曲面。
 
  潤濕現象和潤濕角
 
  手入水即濕,但涂油后入水就不濕了,干凈下班上有水倒掉后,玻璃是濕的,但玻璃上有汞倒掉后玻璃上無汞,這些現象都是經常遇到的,要解釋這些現象必須弄清楚什么叫潤濕和潤濕角。潤濕角也叫接觸角。
 
  1、液體對固體的潤濕
 
  液體與固體接觸時液體能否潤濕固體,從熱力學觀點看,就是恒溫恒壓下體系的表面自由焓是否降低,如果自由焓降低就能潤濕,且降低越多潤濕程度越好,在不斷的操作過程中,技術人員發現潤濕現象與接觸角有關,而接觸角是可以通過測試儀進行測定的。
 
  2、接觸角與潤濕的關系讓液體的固體表面形貌開成液體,如下圖所示,達到平衡時,在氣、液、固三相接觸的交界點處,沿氣-液界面畫切線,稱此切線與固液界面之間的夾角為接觸角。
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