Теории смачивания

Включение в теорию смачивания, кроме молекулярных и электростатических сил, также и структурной составляющей расклинивающего давления позволяет количественно объяснить экспериментальные зависимости краевых углов водных пленок на кварце от pH, концентрации растворов электролита и температуры. Причиной изменения условий смачивания является, кроме изменений электростатических сил, уменьшение дальнодействия структурных сил при повышении концентрации электролита, гидрофобизации подложки и повышении температуры. [c.169]

Рассмотрение теории смачивания начнем с определения понятия краевого угла 0о. В состоянии равновесия краевой угол определяется в точке пересечения с подложкой продолжения невозмущенного поверхностными силами профиля капли или мениска (рис. 13.1, кривая 1). [c.211]

Проведенный обзор состояния теории смачивания водой твердых поверхностей, достаточно гидрофильных для того, чтобы краевые углы не превышали бы 30—40°, показывает, что использование изотерм расклинивающего давления П(й) открывает новые возможности теоретических оценок условий смачивания и управления смачиванием. Задачей дальнейших исследований является получение экспериментальных изотерм расклинивающего давления смачивающих пленок на различных подложках [c.227]

Многие задачи теории смачивания удается решить, вводя в рассмотрение переходную область между плоской пленкой и объемной жидкостью (рис. 3), в которой одновременно проявляется действие как поверхностных, так и капиллярных сил. В состоянии равновесия профиль переходной зоны может быть найден из условия постоянства химического потенциала в слое жидкости переменной толщины h [c.29]

Общий путь анализа условий смачивания в неравновесных системах заключается в том, что работа адгезии рассматривается как сумма двух слагаемых W a = W a(p) + W a(H) [3, 123]. Здесь а(р) — равновесная составляющая работы адгезии, которая определяется свойствами соприкасающихся фаз и прежде всего — природой связей в жидкой и твердой фазах. В ряде систем работа адгезии W a(p) определяется только энергией дисперсионных взаимодействий такие случаи наиболее просты, и для них наиболее детально развиты молекулярные теории смачивания (см. например, [12]). [c.87]

В теории смачивания гидрофильных поверхностей расклинивающее капиллярное давление выражается через формулу [2, 68] [c.62]

Как известно, основной задачей теории смачивания являются расчеты краевых углов и кинетики смачивания, исходя из свойств взаимодействующих фаз. Рассмотрим современное состояние теории применительно к простейшему случаю смачивания жидкостью плоской гладкой твердой поверхности в атмосфере газа. [c.24]

В среде газа может смачивать твердую поверхность и капля нефти. Для этого случая, основываясь на общих положениях теории смачивания, можно сделать следующие выводы. [c.120]

Проведенное выше рассмотрение касалось смачивания гладких твердых, недеформируемых однородных поверхностей в условиях полного термодинамического равновесия пленки с объемной жидкостью. В реальных условиях смачивание может быть осложнено отсутствием полного термодинамического равновесия с окружающей средой, химическими реакциями, неизотермичностью, гетерогенностью и неровностями поверхности. Правильный учет этих факторов составляет самостоятельную задачу теории смачивания. [c.33]

Изменение свободной энергии при смачивании. В теории смачивания принимается, что изменение свободной энергии при смачивании жидкостью твердого тела равно разности удельной поверхностной энергии до и после смачивания, умноженной на площадь контакта, т. е. [c.197]

Молекулярные теории смачивания [c.102]

Промоторы адгезии должны снижать поверхностное натяжение между полимером и субстратом или повышать силы взаимодействия поперек границы раздела. Это можно легко проиллюстрировать исходя из классической теории смачивания. [c.123]

Данная монография написана по инициативе академика П. А. Ребиндера, крупнейшего ученого в области коллоидной химии и физической химии поверхностных явлений. Петр Александрович Ребиндер принял участие в составлении плана этой книги и предполагал участвовать в ее написании, но скоропостижная кончина 12 июля 1972 г. помешала этому. В своей работе над книгой авторы стремились возможно полнее отразить выдающийся вклад П. А. Ребиндера в развитие физикохимии смачивания и раскрыть созданные им представления, относящиеся и к теории смачивания, и к практическому использованию этого явления. [c.6]

Определение критических поверхностных натяжений и зависимости краевых углов от поверхностного натяжения смачивающих жидкостей представляет также несомненный интерес для теории поверхностных явлений на границе твердое тело — жидкость. Низкоэнергетические поверхности представляют удобные модели для экспериментального и теоретического исследования влияния многих физических и химических факторов на смачивание. Адгезионное взаимодействие между твердыми телами и жидкостями с низким поверхностным натяжением (например, между полимерами и жидкими углеводородами) осуществляется обычно с помощью молекулярных сил одной природы, а именно, с помощью дисперсионных сил. Благодаря этому значительно упрощается теоретический анализ молекулярных взаимодействий при смачивании. На основе молекулярных теорий смачивания низкоэнергетических твердых тел [12, 150] по экспериментальным значениям краевых углов можно рассчитать поверхностное натяжение, а также оценить силы дисперсионного взаимодействия между различными веществами. Вместе с тем измерения краевых углов позволяют в ряде случаев получить информацию о структуре твердой поверхности, например о природе функциональных групп, расположенных на поверхности твердого полимера. [c.102]

Как известно из основ теории смачивания, соз02 для всех жидкостей (следовательно, и жидких клеев) должен быть близок к 1, так что 1-Ьсо8 02=2, и, следовательно [c.16]

В зависимости от природы жидкости и твердого тела работа адгезии складывается из энергий различных взаимодействий (молекулярных, полярных и других). Молекулярные теории смачивания развиты в основном для систем, в которых адгезия обусловлена преимущественно дисперсионными силами [12—14, 149, 150]. Таковы, например, системы, в которых хотя бы одна из фаз (жидкость или твердое тело) является предельным углеводородом, поскольку связи между молекулами неполярных веществ осуществляются в основном именно дисперсионными силами. [c.102]

Молекулярная теория смачивания используется также для расчета такой важной характеристики тонких пленок жидкости, как расклинивающее давление П. По Б. В. Дерягину (1940 г.), краевой угол, который образуется на твердой поверхности, покрытой весьма тонкой пленкой смачивающей жидкости, определяется в общем виде уравнением [c.106]

При контакте водных растворов с гидрофобными телами ПАВ адсорбируются на твердой поверхности и Отж/ с Ф 0. Поэтому для оценки смачивающей способности ПАВ на основании уравнения (V. 9) необходимо выбрать вполне определенную, химически инертную подложку. По ряду причин таким эталоном может служить поверхность твердого парафина [1]. На границе с водой парафин обладает большой разностью полярностей поэтому он абсолютно гидрофобен и и на нем хорошо адсорбируются ПАВ, растворенные в воде. В насыщенном адсорбционном монослое молекулы ПАВ ориентируются углеводородными цепями в сторону парафина, что обеспечивает гидрофилизацию подложки и инверсию смачивания при определенных концентрациях ПАВ. Далее, поверхность парафина обычно бывает настолько гладкой, что гистерезисные явления, связанные с шероховатостью твердой поверхности, сводятся к минимуму. В последнее время интерес к изучению смачивания парафина возрос также в связи с развитием молекулярных теорий смачивания, учитывающих дисперсионные взаимодействия между подложкой и жидкостью. Именно эти силы обусловливают адгезию жидкостей на парафине, поэтому анализ экспериментальных данных о смачивании парафина позволяет рассчитать дисперсионные взаимодействия на границе с разными жидкостями [12]. [c.175]

Теория смачивания и стабилизации частиц пигмента в пленкообразующей системе обсуждалась в гл. 5. Важно подчеркнуть, что целью процесса диспергирования пигмента является смачивание и отделение первичных пигментных частиц от агрегатов и агломератов с их последующей стабилизацией в соответствующей пленкообразующей системе, т. е. в смоле или растворах пленкообразователей. [c.202]

КОСТИ. Впервые этот путь был намечен в работах А. Н. Фрум-кина [552] и Б. В. Дерягина [553], положивших начало развитию теории смачивания. Взаимодействие жидкости с твердой подложкой, описываемое на основе изотерм расклинивающего давления смачивающих пленок П(/г), позволяет рассчитать значения 0о. [c.211]

Влияние различного по величине заряда поверхностей на краевые углы водных растворов исследовалось во многих работах. Так, Оттевил с сотр. [13, 14] показали, что максимальные значения краевых углов при смачивании поверхности иодистого серебра раствором KJ 4- AgNOg достигаются при pAg = 5,4 + 0,2, что отвечает изоэлектрической точке, когда отсутствуют силы электростатического отталкивания. Экспериментально обнаружен рост краевого угла водных растворов КС1 (с ионной силой 0,01 моль/л) на кварце пра снижении pH и приближении к изоэлектрической точке [15]. Пше-ницын и Русанов 16J наблюдали максимальные значения краевых углов капель воды на свежеобразованной поверхности ионных кристаллов при нулевом заряде поверхности. Все эти зависимости краевых углов от состава и концентрации иойных водных растворов могут быть качественно объяснены в рамках теории смачивания Фрумкина—Дерягина изменением сил электростатического взаимодействия поверхностей пленки, приводящим к изменению вида изотерм расклинивающего давления П К) смачивающих пленок. [c.365]

Так, со времени создания теории смачивания [254] до сих пор оставался неясным вопрос, каким образом при формировании равновесного угла смачивания реализуется область малых толщин пленок жидкости. Было показано [255], что помимо обычного краевого угла, определяемого соотношением (II.4), существует некоторый отличный от нуля микрокраевой угол, определяемый капиллярными эффектами второго рода [256], и поверхность раздела жидкость — пар в переходной зоне выгибается в сторону твердой поверхности, т. е. углы смачивания сглаживаются вблизи линии смачивания [255]. Измерение истинных значений углов [c.77]

Научные работы посвящены разработке теории смачивания расплавленными металлами поверхности твердых тел (металлов, сплавов, оксидов, карбидов, боридов). Изучал поверхностные свойства чистых металлов и бинарных металлических систем в широких температурных пределах. Исследовал термодинамические свойства литых жидких сплавов, твердых растворов металлов, кнтерметал-лических соединений. Построил диаграммы состояния многих двойных и тройных металлических систем, изучил кинетику смачивания н растекания металлических расплавов по поверхности твердых тел, кинетику и механизм контактного взаимодействия твердых металлов с металлическими расплавами, кинетику роста промежуточных фаз на контактной границе, кинетику и механизм спекания в присутствии жидкой фазы. [82] [c.185]

По Мотту, основой цементации угольных частиц являются силы поверхностного натяжения расплавленного битума. Чем лучше смачивание частиц остаточного угля (неплавкой части) битумами, тем сильнее происходит цементация. Для объяснения различной смачиваемости поверхнастей угля и, следовательно, их различной спекаемости, Мотт воспользовался теорией смачивания советского исследователя Л. Г. Гурвича (1923 г.). Гурвич делил смачиваемые вещества на два класса оксифилиты и кар-бофилиты. Первые лучше смачиваются жидкостями, богатыми кислородом, а вторые—жидкостями, богатыми углеродом. [c.402]

В конце 30-х годов чл.-корр. АН СССР Б. В. Дерягин обнаружил ряд особых свойств тонких слоев жидкости, в том числе открыл расклинивающее давление. Эти фундаментальные исследования имеют важнейшее значение для развития молекулярных теорий смачивания, а также для решения ряда прикладных задач, связанных с использованием смачивания. [c.9]

В соответствии с теорией смачивания краевой угол и давление растекания являются непосредственной мерой смачивания твердых тел жидкостями в статических условиях, и очевидно, что при 6=0 (но не в случае, когда краевой угол отсутствует ) смачиваемость определяется только величиной поверхностного натяжения. Цисмен и сотрудники в ряде статей опубликовали результаты исследования смачиваемости поверхностей ряда твердых тел различными жидкостями путем измерения краевых углов. Они показали, что для данной твердой подкладки и группы жидкостей, принадлежащих к одному гомологическому ряду, значения os б находятся в прямолинейной зависимости от поверхностного натяжения смачивающей жидкости. При этом все гомологи, имеющие поверхностное натяжение ниже некоторого критического значения, соответствующего os 9=1, полностью смачивают твердую подкладку. Пользуясь указанной зависимостью, можно определить величину критического поверхностного натяжения для любого твердого тела и связать ее с химическим составом и строением смачивающих жидкостей . [c.337]