ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-химическое действие растворов моющих веществ и моющих средств из "Химия и технология синтетических моющих средств Издание 2" Смачивание — явление, наблюдаемое на границе соприкосновения трех фаз, одна из которых является обычно твердым телом, а две другие — жидкостями или жидкостью и газом. [c.29] Смачивание определяется интенсивностью взаимодействия между молекулами различных веществ. Если молекулы жидкости взаимодействуют с молекулами твердого тела сильнее, чем между собой, то жидкость будет растекаться по поверхности твердого тела, покрывая ее. Если же взаимодействие между молекулами жидкости сильнее, чем между молекулами твердого тела и жидкости, то смачивания твердого тела не происходит. [c.29] Между этими крайними случаями могут быть промежуточные положения в зависимости от соотношения молекулярных сил. [c.29] Вследствие того, что жидкости смачивают твердое тело тем лучше, чем меньше взаимодействие между их молекулами, то неполярные жидкости с малым поверхностным натяжением хорошо смачивают все твердые тела. [c.29] Если на гладкую поверхность какого-либо твердого тела нанести каплю жидкости, то она, растекаясь по поверхности, принимает форму линзы. Между поверхностью твердого тела, соприкасающегося с жидкостью, и касательной к поверхности капли в точке раздела фаз — жидкости, газа и твердого тела — образуется угол 0, называемый краевым углом. [c.29] Величина этого угла зависит от поверхностных натяжений твердого тела на границе с воздухом (атв) твердого тела на границе с жидкостью (отж) и жидкости на границе с воздухом (Ожв) [1]. [c.29] Различают грщрофильные и гидрофобные поверхности. К гидрофильным поверхностям относятся стекло, многие силикаты, окислы, сульфаты, карбонаты, целлюлоза, крахмал и др. [c.29] Гидрофобные поверхности плохо смачиваются водой и хоро-гио смачиваются неполярными жидкостями к ним относятся парафин, жиры, графит, сера и др. [c.30] Свободную поверхностную энергию твердого тела на границе раздела с жидкостью измерить непосредственно трудно и для этого применяют косвенные методы. [c.30] Как известно, для разрыва столба однородной жидкости необходимо затратить работу, называемую работой когезии (Wa), которая равна W 2a, где ст поверхностное натяжение жидкости. [c.30] Олв —межфазное натяжение между жидкостями А и В. [c.30] Это уравнение применимо и для случая, когда одна из фаз будет твердым телом. [c.30] Из сопоставления этого уравнения и уравнения (2) следует, что Wa = 2o b при ав (Тл, т. е. наименьшая работа для разрыва двух несмешивающихся жидкостей приходится на работу когезии жидкости, имеющей меньшую свободную поверхностную энергию о. [c.30] Вернемся к уравнениям (I) и предыдущему. В уравнении (1) Отв = (Та Отж = Став и а кв = ав. Соединяя эти уравнения, получаем уравнение Дюпре — Юнга. [c.30] В этом уравнении поверхностная энергия твердого тела заменена величиной [Ст кв(1+ OS 0)], для получения которой необходимо измерить поверхностное натяжение жидкости, что не представляет затруднений, и краевой угол 0. [c.30] Смачивание твердых поверхностей сопровождается выделением тепла и уменьшением свободной энергии твердого тела. [c.30] Смачивающая способность зависит от класса поверхностно-активных веществ и их структуры. [c.31] По данным Штюиеля [5], наименьщей смачивающей способностью обладают растворы мыл, более высокой — алкилсульфаты и наилучшей — алкилсульфонаты. Хорошей смачивающей способностью обладают растворы вторичных алкилсульфатов [6]. [c.31] В гомологическом ряду любых поверхностно-активных веществ оптимум смачивающей способности достигается раньше оптимума моющего действия. При разветвлении в парафиновой цепи оба максимума смещаются в направлении большего числа углеродных атомов. Вторые гидрофильные группы в молекуле уменьшают смачивающую способность так же, как и моющее йействие. Чем ближе к центру молекулы расположена гидрофильная группа, тем лучше смачивающая способность поверхностно-активных веществ. [c.31] Вернуться к основной статье