ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Растекание капель из "Адгезия жидкости и смачивания" Фактор растекания. После помещения капли жидкости на горизонтальную поверхность происходит ее растекание. Растекание характеризуется увеличением диаметра (радиуса) площади контакта капли с твердой поверхностью. Абсолютная величина этого увеличения, не отнесенная к размеру капли, не может служить характеристикой процесса растекания. [c.129] Для единства изложения будем оценивать фактор растекания по формуле (V, 1). Так как d, из соотнощеиия (V, 1) следует, что фактор растека11ия а всегда больще единицы. Фактор растекания показывает, во сколько увеличился диаметр площади контакта капли с твердой поверхностью по сравнению с диаметром капли. . [c.129] В случае растекания капель производных лауриновой кислоты на поверхностях, изготовленных из а-бромонафталина и диметил-парафина, а также капель эмульсий типа вода в масле на глянцевой бромсеребряной бумаге фактор растекания а не превышает 2. [c.130] В реальных условиях имеет место распределение капель по размерам и разброс значений радиуса площади контакта капель с твердой поверхностью. [c.130] Для определения фактора растекания с учетом распределения капель по размерам и диаметра площади контакта были проведены исследования Для капель диоктилфталата при Гк = = 0,48-10 см и г = 0,35-10 см на стеклянной поверхности получено значение фактора растекания а, равное 1,32. В то же время при определении фактора растекания по средним данным а также по формуле (V, 3) в этих условиях фактор растекания имеет значение 1,8. [c.130] На поверхности стекла, покрытого пленкой стеарата цинка, получены расчетные значения фактора растекания с учетом распределения капель по размерам для следующих жидкостей трансформаторное масло—1,81 грозненский парафиновый фильтрат — 1,82 машинное масло —1,77 уфимский газойль — 1,83 дизельное топливо — 1,91 антраценовое масло—1,63 льняное масло—1,68 и вода — 1,26. [c.130] Эти данные несколько расходятся с данными работы фактор растекания для трансформаторного масла составляет 1,96 (вместо 1,81), а для дизельного топлива — 2,05 (вместо 1,91). [c.130] В ходе опытов измерялся текущий краевой угол 0 и краевой угол в равновесных условиях в пределах от 100° до 180° —0Е. Объем капли колебался от 0,006 до 0,028 см . Растекание капель оценивалось при помощи отношения Гк/Гэо, где гэо —радиус площади контакта капли при краевом угле 90°. [c.131] Затем проводилось сопоставление условий растекания капель различной массы. Для одной капли расплава mi == 0,0055 г и (гдо) 1 = 0,1157 см, а для другой капли m2 = 0,02 г и (/ 90)2 = = 0,181 см. Отношение масс двух капель (ma/mi) = 1,54 было сопоставлено с отношением радиусов (г9о)2/( 9о) i = 1,52 — эти отношения численно совпадают. (Не следует забывать, что это совпадение все же характерно для частного случая.) На основании этого совпадения величины Гдо заменены на массу капель с зачетом того, что масса капли пропорциональна объему V, т. . т V. [c.131] Отсюда должна наблюдаться линейная зависимость между радиусом площади контакта и объемом капли. [c.132] Фактический объем капель неплохо согласуется с объемом, полученным в результате расчета по формулам (V, 6) и (V, 7), т. е. в данном случае замена Гдо на массу капель является оправданной. [c.132] растекание капель можно 0)ценить количественно при помощи фактора растекания. Фактор растекания определяется условиями смачивания, размерами капель и свойствами контактирующих фаз. Особенности растекания капель могут быть использованы для определения их размеров. [c.132] Оценка растекания посредством фактора растекания все же носит формальный характер, так как не раскрывает сути этого явления. [c.132] Растекание и свойства жидкости. Движущей силой растекания является уменьшение свободной поверхностной энергии при изменении межфазных площадей контакта трех фаз (твердой, жидкой и газообразной) от начального до равновесного состояния (подробнее см. гл. VI). Препятствуют растеканию — инерция жидкости и ее вязкость. [c.132] Отношение rjrgo характеризует изменение радиуса площади контакта при смачивании каплей твердой поверхности, поэтому оно характеризует скорость смачивания. [c.133] Проследим зависимость величины СтТ от температуры. С ростом температуры уменьшается вязкость жидкости более значительно, чем ее поверхностное натяжение поэтому в соответствии с (V, 8) можно ожидать роста величины Ат- С ростом температуры сокращается время растекания жидкости. Так, при увеличении температуры расплава полимера от 135 до 205°С время растекания уменьшается от 40 до 2 мин. Таким образом, с увеличением температуры наблюдается рост и снижение т, а величина остается практически постоянной с изменением температуры йсид-кости, смачивающей твердую поверхность. Это обстоятельство позволяет сделать вывод о независимости отношений rjr o и os 0/ os 0Е от величины а х, что и подтверждается экспериментально. [c.133] Полученные двумя методами значения ат примерно совпадают. [c.134] используя представления о времени сдвига а х, можно характеризовать количественно процесс растекания и связать параметры, которые характеризуют растекание (радиус площади контакта и краевой угол), со временем растекания и температурой жидкости. [c.134] В случае смачивания алюминиевой и тефлоновой поверхностей расплавом полимера элвина-220 при температуре 170°С правая часть уравнения (V, 12) равна 2,4, т. е. (5jkt)ai/(5щт)тефлон = 2,4. [c.134] Вернуться к основной статье