ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Смачивание твердой поверхности в зависимости от ее свойств и состояния из "Адгезия жидкости и смачивания" Рассмотрим смачивание некоторых материалов в зависимости от их физико-химических свойств. При этом рассмотрении следует иметь в виду, что теоретические основы отсутствуют и приходится ограничиваться обобщением экспериментальных данных. [c.183] Краевой угол при смачивании водой парафина колеблется в пределах от 104 до 114° в зависимости от свойств парафина . На поверхностях, образованных в результате естественной кристаллизации путем опускания гладкой парафиновой пластинки в расплав парафина, краевой угол равен 115°. На гладкой поверхности, полученной при остывании расплавленного и нанесенного на зеркало парафина, краевой угол равен 105°. Такое различие в значениях краевых углов объясняется тем, что на кристаллизованной поверхности группы —СНз обращены к границе раздела парафин — воздух, а на гладкой поверхности обнаруживаются преимущественно группы —СНг. Это обстоятельство подтверждается и другими экспериментами, проведенными с веществами, имеющими указанные группы молекулдля —СНз краевой угол равен 115°, а для =СНг—104°. [c.184] Как следует из приведенных данных, значения краевого угла в зависимости от свойств свинцовой поверхности колеблются в широких пределах от 40° до 130°. [c.184] После нагрева золота при температуре 500—1000°С в атмосфере гелия и кислорода значение краевого угла снижается и колеблется в пределах 538°. Такое уменьшение краевого угла связано с взаимодействием газов с неорганическими примесями золота (Си, Ni, Al и др.), а также с возникновением шероховатости в результате нагрева. [c.184] Для золота, полученного сублимацией в вакууме или полировкой с помощью алмазов с последующим нагреванием в атмосфере кислорода при 1000 °С, электронная дифракция не обнаруживает загрязнений. В этих условиях краевой угол увеличивается и составляет 55—65°. [c.185] Таким образом, в зависимости от свойств и методов обработки золотой поверхности, наличия примесей, а также способа получения значения краевых углов могут изменяться от 5° до 65°. [c.185] Краевой угол при смачивании поверхностей, обработанных различными силанами, зависит от температуры нагрева этих поверхностей после обработки их реагентами. Так, краевой угол на стеклянной поверхности, обработанной силанами типа RSi L, в обычных условиях составляет 80+-94° 2. Нагрев поверхности до 200 °С способствует образованию полисилоксановой пленки, что обусловливает повыщение краевого угла до 89+ 100°. [c.185] смачивание очень чувствительно к структуре твердой поверхности и наличию на ней посторонних включений. [c.185] Смачивание в зависимости от наличия загрязнений на поверхности. Реальные поверхности могут быть покрыты оксидными пленками, иметь жировые и другие загрязнения. В связи с этим представляет практический интерес определить влияние этих загрязнений на процесс смачивания. [c.185] Приведенные данные свидетельствуют о том, что при обработке стеклопластиков AF-4 и П-5-2 сенсибилизирующими растворами смачивание увеличивается. Активация, хотя и улучшает смачивание, но не в такой степени, как сенсибилизация. [c.185] Обезжиренная поверхность фенолформальдегидных смол, как правило, гидрофобна. Ионы Sn + при сенсибилизации адсорбируются на поверхности, гидрофилизируя ею. При активации адсорбция ионов Ag+ сопровождается их восстановлением, что способствует гидрофобизации поверхности. Растворы электролитов лучше смачивают обезжиренную поверхность формальдегидных смол. [c.186] Обработка поверхности в вакууме проводилась в течение 30 мин при 50 °С. Во втором случае помимо вакуума адсорбционный слой удалялся смесью, приготовленной на основе фтористоводородной кислоты. [c.186] Вакуум лишь частично удаляет адсорбционную влагу. Более полное ее удаление осуществляется смесью на основе фтористоводородной кислоты, следствием чего является увеличение площади контакта капли. Еще в большей степени способствует удалению адсорбционного слоя прокаливание поверхности в атмосфере азота. [c.186] Как видно из приведенных данных, вторая стадия обработки кварцевой поверхности в этом случае мало влияет на способность поверхности смачиваться. [c.187] степень обработки поверхностей различными методами определяет смачивание этих поверхностей. [c.187] Смачивание как мера адсорбции. По значению краевого угла можно судить не только о чистоте поверхности, но и измерять адсорбции жидкости или паров на смачиваемой поверхности. [c.187] Такие измерения, в частности, были сделаны для оценки адсорбции н-октадециламина из органических растворителей на различных подложкахВ качестве подложек использовали нержавеющую сталь, никель, железо и хром, которые обрабатывали в ва-кууме в интервале температур 25—300 °С, а также в атмосфере гелия, содержащего 0,02% кислорода. [c.187] Температура обработки поверхности, °С. [c.187] Минимальное значение краевого угла обнаружено при температуре около 200 °С, что, по-видимому, объясняется образованием монослоя н-октадециламина. При температуре ниже 200 °С адсорбция на прогретом образце возможна лишь после гидратации поверхности металла или насыщения органических растворителей водой При температуре 300 °С происходит изменение окисной пленки металла, что сказывается на процессе адсорбции и обусловливает увеличение краевого угла. [c.187] Таким образом, изменения краевого угла являются косвенным доказательством процессов адсорбции. [c.187] Вернуться к основной статье