Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
В соответствии с уравнением (1,7) равновесное состояние капли зависит от краевого угла и поверхностного натяжения жидкости. Значения этих величин (сТшг и 0) определяются температурой, относительной влажностью воздуха, наличием вакуума и другими факторами, влияние которых рассмотрим более подробно.

ПОИСК





Влияние различных факторов на краевой угол

из "Адгезия жидкости и смачивания"

В соответствии с уравнением (1,7) равновесное состояние капли зависит от краевого угла и поверхностного натяжения жидкости. Значения этих величин (сТшг и 0) определяются температурой, относительной влажностью воздуха, наличием вакуума и другими факторами, влияние которых рассмотрим более подробно. [c.81]
Если величина й dt WJОтт) мала, что имеет место для низкоэнергетических поверхностей (см. стр. 48), то d os % dt О, т. е. в этих условиях краевой угол не зависит от температуры. [c.82]
Методом наклона поверхности были измерены краевые углы, образованные каплями воды, 2 н. раствора Na l и 0,1 н. раствора С3Н7ССЮН, а также парафинового масла на покрытой силиконом стеклянной пластинке при температуре 4—75 °С. Для воды и 2 н. раствора Na l краевой угол не зависит от температуры, т. е. d os 0/ af/ = 0. [c.82]
Для гидрофобной поверхности, когда 0 90°, краевой угол растет с повышением температуры. Так, для раствора С3Н7СООН, а еще в большей степени для парафинового масла наблюдается рост краевого угла с увеличением температуры. Для парафинового масла этот рост происходит от 145 до 160° при увеличении температуры от 22 до 75 °С. [c.82]
Увеличение равновесного краевого угла воды наблюдалось на стеклянной пластинке, покрытой сублимированным холестерил-ацетатом ° . Рост краевого угла капель воды на парафине составляет всего лишь -f0,06° при нагреве жидкости на 10 °С. [c.82]
В соответствии с приведенными данными для гидрофильной поверхности наблюдается уменьшение краевого угла с ростом температуры, т. е. dQjdt отрицательно. Аналогичные изменения получены для воды, этилового и метилового спиртов. [c.82]
Для пентадекана и гексадекана, краевой угол капель которых равен 46°, величина dQldt также равна нулю. Как следует из приведенных данных, с ростом краевого угла. абсолютная величина dQ/di падает до нуля. [c.83]
на гидрофобной поверхности dQ/dt положительно, т. е. краевой угол растет с ростом температуры на гидрофильной поверхности dQldt отрицательно и краевой угол падает с ростом температуры. Знак величины dQ/dt, характеризующей изменение краевого угла с температурой, зависит от абсолютного значения краевого угла. [c.83]
Изменения краевого угла с изменением температуры в соответствии с уравнением (П1,15) связаны с величиной поверхностного натяжения. В связи с этим рассмотрим связь между изменениями краевого угла и величины сГтг в зависимости от температуры. [c.83]
Кроме этих изменений определялись еще абсолютные значения 0 и 0ТГ при смачивании различными жидкостями силиконовых стекол. [c.83]
Из приведенных данных следует, что по мере уменьшения величины dorvldt снижается также dQ/dt. [c.83]
Влияние температуры на поверхностное натяжение. Поверхностное натяжение жидкости Ожг, которое влияет на равновесие капли (см. рис. 1,1), в свою очередь зависит от температуры. [c.84]
Фактическое понижение поверхностного натяжения для предельных углеводородов (пропана, бутана, пентана, гептана, октана, нонана и декана) при росте температуры в пределах от 200 до 400 °К составляет —0,1 эрг/см на градус. В то же время снижение поверхностного натяжения за счет давления пара составляет —0,03 эрг/см на градус, т. е. примерно в три раза меньше фактического снижения. [c.84]
Для спиртов снижение поверхностного натяжения происходит с той же закономерностью, что и для предельных углеводородов, т. е. —0,1 и —0,03 эрг/см2 на градус соответственно. [c.84]
В соответствии с уравнениями (III, 18) и (III, 19) и результатами приведенных выше экспериментов поверхностное натяжение жидкости падает с увеличением температуры. Это еще раз подтверждает справедливость неравенств (111,16) и (111,17), характеризующих изменение краевого угла с изменением температуры. [c.84]
Следует, однако, отметить, что жидкости могут иметь сложный состав и включать различные по природе реагенты Температурная зависимость поверхностного натяжения таких жидкостей может быть различной. Но тенденция снижения величины поверхностного натяжения с ростом температуры будет наблюдаться и в этих жидких системах. [c.85]
Влияние влажности воздуха и вакуума на краевой угол. Влажность воздуха, окружающего прилипшую каплю жидкости, влияет на значение краевого угла. Влияние относительной влажности воздуха на краевой угол было изучено для 10-ти жидких углеводородов и 19-ти полярных жидкостей при смачивании ими боросиликатного стекла, кварца и сапфира С ростом относительной влажности с 0,6 до 95% краевой угол неполярных жидкостей растет. Этот рост можно показать на примере п-октадецилтолуола краевой угол растет от 5°, 9° и 8° на боросиликатном стекле, кварце и сапфире, соответственно, при 0,6% влажности до 28°, 16° и 25° при 95% влажности. Подобный рост краевого угла, хотя и несколько меньший, наблюдается и для полярных жидкостей. [c.85]
Исследовалось влияние влажности воздуха jjg смачивание зеркальнополированных и обезжиренных металлических поверхностей, которые приведены в табл. Ill, 1. Краевой угол определялся в специальной камере при относительной влажности 0,6% и 95%, температуре 20°С и экспозиции 2 ч. [c.85]
При относительной влажности 95% краевой угол остается примерно постоянным во всем диапазоне температур, а для относительной влажности 0,6% наблюдается снижение краевого угла при 215 °С. Это объясняется, по-видимому, удалением адсорбционного слоя с поверхности кварцевого стекла в этих условиях. [c.86]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте