Несмачивание

На рис. VI, изображены капли, образующие на твердой поверхности острый краевой угол (0< 9О°), краевой угол, равный 90°, и тупой краевой угол (0>9О°). Следует иметь в виду, что краевой угол, образуемый каплей на поверхности твердого тела, всегда измеряют со стороны жидкости. Полного несмачивания, т. е. случая, когда краевой угол равен 180°, практически никогда не наблюдается, так как между жидкостью и твердым телом всегда действуют силы притяжения, хотя бы и очень малые. [c.154]

Явление смачивания, приводящее к формированию краевого угла между жидкостью и твердой подложкой, лежит в основе механизмов, определяющих равновесие и кинетику влаги в пористых телах. Величина равновесного краевого угла 0о определяется полем поверхностных сил и энергией взаимодействия жидкости с твердой подложкой. Слабое взаимодействие ведет к несмачиванию, сильное —приводит к растеканию жидкости по поверхности, ее полному смачиванию. [c.210]

Рассмотрим теперь, от каких физических причин зависит смачивание или несмачивание поверхности. Для этого следует обратиться к анализу изотерм расклинивающего давления смачивающих пленок воды, показанных на рис. 13.3. Кривыми 1—3 здесь изображены зависимости толщины h водных пленок от расклинивающего давления, или, что то же, от капиллярного давления равновесного с пленкой мениска. Кривая 1 относится к пленкам воды на поверхности кварца. Точками показаны экспериментальные данные, сплошная кривая представляет собой рассчитанную теоретически изотерму, учитывающую действие в пленке трех составляющих расклинивающего давления молекулярной Пт, электростатической Пе и структурной Hs [47]. Ветви изотермы, где dU/dh<.0, отвечают устойчивым состояниям пленки. Пленки воды на кварце в области h между 60 и 10 нм (кривая 1) неустойчивы и не реализуются. При постепенном утончении водных пленок вначале возникает метастабильное состояние толстых (/г>100 нм) -пленок. Время их перехода в термодинамически устойчивое состояние тонких -пленок зависит от близости капиллярного давления к критическому Р и от площади -пленок. Чем площадь больше, тем выше вероятность образования в -пленке зародыша а-фазы. Существование толстых -пленок воды обусловлено силами электростатического отталкивания заряженных поверхностей пленки (Пе>0). Так как в этом случае По/го-ЬА>0, -пленки полностью смачиваются водой. Ниже для этого случая будут сопоставлены экспериментальные значения /г с теоретическими, рассчитанными по уравнению (13.9). [c.216]

При смачивании поверхности капилляра жидкостью возникает вогнутый мениск, при несмачивании выпуклый. Если капилляр опустить в жидкость, то вследствие возникновения капиллярного давления внутри капилляра граница жидкости перемещается до тех пор, пока не установится равновесие между гидростатическим давлением и капиллярным давлением. При этом смачивающая жидкость поднимаете , а несмачивающая, наоборот, опускается. В состояний равновесия [c.8]

На явлениях смачивания и несмачивания, как уже указывалось, основан и процесс флотации — метод обогащения полезных ископаемых, получивший в настоящее время исключительно широкое применение. В основе этого метода лежит использование различий в смачивании разделяемых частиц водой. Чтобы уяснить себе принцип, на котором основана флотация, рассмотрим поведение достаточно малых гидрофобных и гидрофильных минеральных частиц на границе раздела вода — воздух или вода — масло. [c.164]

Когда силы адгезии велики и приближаются к силам когезии, тела слипаются жидкость растекается по поверхности твердого тела или другой жидкости тонким слоем — происходит полное смачивание. Тогда же, когда силы адгезии значительно меньше сил когезии, тела не смачиваются жидкость не растекается по поверхности другого тела, а стремится приобрести сферическую форму — происходит полное несмачивание. [c.31]

Несмачиванию отвечает условие смачиванию — [c.96]

Флотация основана на том, что частицы, измельченные до 0,1—0,3 мм в диаметре, тонут при смачивании и всплывают при несмачивании независимо от плотности материала. Пользуясь данными задачи 15 (см. ниже), укажите, какой материал будет оставаться в шламе (тонуть), а какой — отводиться с пеной (всплывать) при разделении [c.40]

Угол 0 (рис. 1.8), образуемый поверхностью смачиваемого тела и плоскостью, касательной к поверхности капли в точке, расположенной на линии их соприкосновения, называется краевым углом смачивания. При полном смачивании он острый и приближается к нулю, а при полном несмачивании он тупой и стремится к 180 . В промежуточных ситуациях его значение лежит между О и 180 (0° < 6 < 180 ), т. е. зависит от степени смачивания. По этой причине английский физик Т. Юнг (1773—1829) в 1805 г. предложил использовать его в качестве меры смачивания. При равновесном смачивании угол 0 связан с поверхностными натяжениями жидкости Ода, смачиваемого тела а также поверхностным натяжением, действующим на границе между ними о, . т, уравнением Юнга [c.31]

Мерой смачивания являются равновесный краевой угол 0, определяемый как угол между твердой поверхностью и касательной в точке соприкосновения трех фаз. Поскольку этому определению удовлетворяют два угла, условились отсчитывать 0 в сторону жидкой фазы . Очевидно, что в случае смачивания 0 < 90°, а при несмачивании 0 > 90°. [c.55]

Рис. VI, 10. Несмачивание водой капилляра гидрофобизи ро-ванной ткани.

Рис. 55. Краевые углы / — смачивание (0 < 90°) 2—переходный случай (и = 90") 3 несмачивание (О > 90 ).

В первом случае происходит смачивание, а во втором — несмачивание твердого тела жидкостью. [c.61]

Мы видим, что переход /->// совершается всегда И- 111 — только при смачивании ///->-/У —только при неограниченном растекании. Несмачивание остановит частицу в положении IL Общее же условие флотируемости (закрепления частицы на поверхности в положениях // или ///) определяется запрещением перехода 111- IV [см. (VI. 26)], а именно, условием [c.65]

В случае несмачивания os 0 С О и, согласно уравнению (VI. 37), he О, т. е. уровень жидкости должен опускаться. Это и происходит, например, в случае ртути в стеклянном капилляре ли воды в капилляре, стенки которого покрыты парафином. [c.69]

Для случая полного несмачивания (0 = 180°, соз 0 = —1) уравнение (V. 22) дает = 0. Этот результат не имеет физического смысла, поскольку трудно представить себе полное отсутствие взаимодействия между двумя соприкасающимися фазами. Действительно, мы не знаем случаев, когда измеренные краевые углы превышали бы 150°. [c.57]

Чем лучше жидкость смачивает стенки капилляра, тем выше поднятие жидкости в нем при данном значении Ожг- При несмачивании ( () > >90 ) жидкость в капилляре образует выпуклый мениск этому отвечает повышение давления в жидкости под поверхностью мениска, и вместо поднятия уровня жидкости имеет место опускание (по сравнению с плоской границей раздела). [c.33]

Сильно поверхностно-активные вещества (не стабилизаторы) могут быть дезмульгаторами устойчивых эмуЛьсий, т. е. способствовать их расслоению в результате коалесценции капелек. Адсорбируясь сильнее, чем стабилизатор, такие деэмульгаторы вытесняют его с поверхности капелек, но агрегативную устойчивость эмульсий они не обеспечивают, т. е. не могут предотвратить коалесценцию — слияние капелек. Адсорбируясь на твердых поверхностях, например на поверхности частичек пигментов или наполнителей, поверхностноактивные вещества второй группы могут резко изменять молекулярную природу твердой поверхности, т. е. условия ее избирательного смачивания на границе двух антиполярных жидкостей вода — масло. В результате такой ориентированной адсорбции поверхностно-активных веществ происходит гидрофобизация первоначально гидрофильных твердых поверхностей и, наоборот, гидрофилизация первоначально гидрофобных поверхностей. При этом особенно резко выражен эффект гидрофобизации он усиливается химической связью — фиксацией полярных групп поверхностно-активных веществ на соответствующих участках твердых поверхностей. Достаточно длинные углеводородные цепи, ориентированные при этом наружу, вызывают несмачивание такой поверхности водой или избирательное вытеснение воды с такой поверхности неполярной жидкостью (маслом). Такими гидрофобизато-зами являются прежде всего флотационные реагенты-собиратели. 4х задача состоит в том, чтобы в результате избирательной химической адсорбции или соответствующей поверхностной химической реакции понизить смачивание водой поверхности определенных твердых частичек, например минерала. Именно такие частички и прилипают к пузырькам воздуха в суспензии (пульпе) флотационной машины с образованием краевого угла, наибольшее гистерезисное значение которого определяет интенсивность прилипания (силу отрыва). На неокислен-ных металлах и сульфидах такими гидрофобизаторами бывают поверхностно-активные вещества со специфическими химически адсорбирующимися полярными группами, которые содержат двухвалентную серу или фосфор (например, алкил- и арилксантогенаты, тиофосфаты с металлофильными группами). [c.68]

Было также установлено, что добавка силиката в водную среду способствует повышению адсорбции додецилбензолсульфоната (сульфонол НП) на металле. Был сделан вывод о полимолекуляр-ной адсорбции молекул додецилбензолсульфоната с ориентацией гидрофильных групп в наружном слое в сторону водной фазы. Такая ориентация и приводит к несмачиванию металла нефтью, т. е. к гидрофилизации поверхности. [c.104]

В ранних работах имеются указания, что при достаточно боль-ших давлениях на поверхности частиц аэрозоля возникает поли- молекулярный диффузный слой газа, удерживаемый адсорбцион- ными силами. Наличием газовой оболочки, в частности, объясняли неслеживаемость порошков при хранении, способность порошкоа течь подобно жидкостям и несмачивание твердых частиц аэрозолей жидкостью (известно, что дым может проходить через воду, причем частицы дисперсной фазы не остаются в воде). В некоторых работах приводились даже данные, характеризующие количество, воздуха, адсорбированного аэрозолем, причем объем адсорбиро ванного газа обычно во много раз превышал объем адсорбировавшей его дисперсной фазы. Однако в последние десятилетия появились работы, в которых опровергается возможность адсорбции, аэрозолями больших количеств газа, и поэтому считают, что образование вокруг их частиц диффузных газовых оболочек невозможно. [c.347]

В капилляре поверхность жидкости, вследствие явления смачивания, приобретает форму мениска. При смачивании капилляра мениск — вогнутый, при несмачивании — выпуклый (см. раздел Смачивание ). Если капилляр поместить вертикально таким образом, чтобы он пересекал границу раздела двух фаз, то вследствие возникновения капиллярного давления равновесие в системе нарушается и граница раздела фаз начнет перемещаться вверх или вниз в зависимости от условий избира-тёльного смачивания. Процесс перемещения границы внутри капилляра будет продолжаться до тех пор, пока изменение гидростатического давления не уравновесит капиллярное давление. Таким образом, в состоянии равновесия [c.99]

Для случая полного несмачивания (0=180°, os0 = —1) уравнение (VI. 22) дает Wa = 0. Этот результат не имеет физического смысла, поскольку нельзя [c.63]

В случае несмачивания соз0 < О и, согласно уравнению (V.37), /г < О, т. е. уровень жидкости должен опускаться. Это и происходит, например, в случае ртути в стеклянном капилляре или воды в капилляре, стенки которого покрыты парафином, кремнеорганическими или другими неполярными соединениями. [c.63]

Краевой угол тупой il>>90°, т. е. osiEKO тогда гово[)ят о несмачивании (или плохом смачивании ) поверхности. [c.96]

Из приведенного выражения видно, что при омачивании жидкостью твердого тела шероховатость поверхности улучшает смачивание (угол Оэф уменьшается), а при несмачивании >— ухудшает (угол эф увеличивается). Условие х = оказывается достаточным, чтобы смачивание перешло в растекание. Это используется, например, в процессах пайки и склеивания, когда лутем зачистки наждаком поверхности не только достигается удаление загрязнений, но и наводится шероховатость. Вместе с тем экспериментальные исследования показывают, что влияние шероховатости поверхности на смачивание более сложно, чем это следует из приведенного приближенного рассмот- [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология