Определение поверхностного натяжения по краевому углу смачивания

Сущность работы. Введение ПАВ в водные растворы настолько понижает поверхностное натяжение воды и, следовательно, изменяет краевой угол смачивания, что при некоторой концентрации ПАВ раствор из гидрофобного становится гидрофильным наступает полное смачивание, и капля раствора растекается по поверхности. Таким образом, при определенной концентрации ПАВ поверхность твердого тела из гидрофобной становится гидрофильной— происходит инверсия. Задача настоящей работы — найти точку инверсии поверхности парафина, т. е. той концентрации ПАВ, с которой водный раствор становится смачивающим поверхность парафина. [c.47]

Для оценки адгезионных свойств присадки было выбрано поверхностное натяжение на границе с воздухом и краевой угол смачивания продуктом баночной жести. Отсутствие нежелательных ароматических компонентов и смолистых веществ определялось по величине удельной дисперсии. Углеводороды, образующие комплекс с карбамидом, имеют более высокие прочностные свойства и повышенную хрупкость, тогда как разветвленные и циклические углеводороды, не образующие комплекс, характеризуются более высокой пластичностью и адгезионными свойствами. Поэтому при разработке скользящей присадки необходимо было создать продукт, обладающий не только совокупностью определенных свойств, но и определенным химическим составом. [c.156]

Для определения размера частиц дисперсной фазы эмульсии и ее фракцио1шого состава использовали метод спектра мутности, основанный на измерении оптической ПJ oтнo ти системы методом сравнения со стандартными системами с помощью фотоэлектроколориметра ФЭК-56М [3]. Краевой угол смачивания определяли с помощью прибора Х-В, поверхностное натяжение — сталагмометром, количество коагулята и процесс самопроизвольного эмульгирования — визуально. [c.88]

Полнота смачивания клеем соединяемых поверхностей зависит, в соответствии с ур-нием Юнга, от соотношений поверхностных натяжений на трех межфазных границах клей — воздух (ук). подложка — воздух (у ) и клей — подложка (Укп)-Мерой смачиваемости служит краевой угол смачивания 0, к-рый уменьшается с увеличением уп и снижением ук-Полное смачивание соответствует условию 7к<Тп—7кп> при котором 0=0. Параметры уп и не поддаются непосредственному экспериментальному определению поэтому для оценки смачиваемости часто пользуются эмпирической характеристикой — критическим поверхностным натяжением смачивания Ус (об определении ус см. Когезия). [c.206]

Процессы смачивания сами по себе имеют большое практическое значение. Кроме того, прямое определение поверхностного натяжения твердых тел пока невозможно. Вследствие этого характеристикой поверхностных свойств твердых тел служит краевой угол смачивания их жидкостями. [c.21]

Определяют краевые углы 0 т при смачивании полимера чистыми жидкостями с различным поверхностным натяжением. Подготовку исследуемых полимерных пластинок и определение краевых углов проводят по методике, приведенной в работе 3. Краевой угол для каждой жидкости измеряют три раза и значение находят как среднее арифметическое. [c.27]

В соответствии с изложенным в части 2.1. эксперимент по определению адгезии проводился в два этапа. Объекты исследований - растворы поливинилацетата (ПВА) и по-лиметилцеллюлозы (ПМЦ) в дистиллированной воде. Средневязкостная молекулярная масса ПВА и ПМЦ по данным капиллярной вискозиметрии 87550 моль и 147000 моль соответственно. У водных растворов с малыми концентрациями полимера, адгезия (поверхностное натяжение) к стеклу измерялась методом сталагмометрии (метод подсчета капель) при условии, если краевой угол смачивания равен нулю. Для определения поверхностного натяжения методом сталагмометрии необходимо определить число капель воды и число капель исследуемой жидкости [И]. Адгезия определялась по уравнению [c.13]

Для определения адгезии и смачивания смазочными материалами твердых поверхностей необходимо знать поверхностное натяжение масла и краевой угол Эти величины определяли для различных типов масел, в частности кремнийорганических, полимерных, минеральных углеводородных, синтетических и масел на основе сложных эфиров [c.338]

При помещении капли смачивающей жидкости на чистую поверхность происходит постепенное увеличение размеров этой капли до определенного предела, характеризующегося величиной угла смачивания 0 (рис. 18), который может быть измерен экспериментально. Краевой угол связан с величинами поверхностного натяжения на трех межфазных поверхностях уравнением Юнга [27] [c.71]

Чем будет больше и меньше и os 0, тем лучше смачивание. Таким образом, приведенное уравнение показывает, что смачивание, или межфазное натяжение, зависит не только от величины межфазного натяжения расплав — твердая поверхность (% т ) - но и от величины поверхностного натяжения расплавленной соли на границе с газовой фазой Величина же поверхностного натяжения расплава на границе с газовой фазой зависит не только от природы жидкой, но и газовой фазы. Поэтому та или иная газовая фаза должна определенным образом влиять на смачивание, т. е. на краевой угол [c.213]

Необходимо различать равновесные и неравновесные краевые углы. Равновесный краевой угол 0о зависит только от термодинамических свойств системы, а именно, от поверхностных натяжений на границах раздела фаз, участвующих в смачивании. Поэтому для каждой системы при данных внешних условиях равновесный краевой угол имеет одно определенное значение. [c.12]

Поверхностное натянчение жидких металлов можно определить не только методом максимального давления газа в пузырьке, но и методом лежащей капли. Этим же методом можно определять и краевой угол смачивания. На рис. 71 показана схема установки для определения краевого угла смачивания и поверхностного натяжения жидкого металла. [c.255]

Как известно, смазывающим действием обладают лишь такие жидкости, которые смачивают данную поверхность металла. Смачивание находится в тесной связи с поверхностным натяжением на границе раздела фаз [ 66 ]. Лучшими смазываюищми свойствами обладают жидкости (масла) с наименьшим поверхностным натяжением, и наоборот, жидкости, хотя и более вязкие, но обладающие большим поверхностным натяжением, мало или вовсе непригодны в качестве смазочного материала. Следовательно, определяя поверхностное натяжение данной жидкости на границе с определенной металлической поверхностью, можно составить представление о степени пригодности этой жидкости в качестве смазочного материала для данной поверхности. С оценкой поверхностного натяжения тесно связано определение и таких физических характеристик, как адгезия и краевой угол смачивания. Адгезия, характеризуя степень смачиваемости металлической поверхности данной жидкостью, часто выражается работой, которую надо затратить, чтобы разделить две фазы (жидкую и твердую), имеющие поверхность соприкосновения площадью 1 м Чем больше работа адгезии и меньше поверхностное натяжение жидкости, тем лучше жидкость смачивает поверхность металла. Жидкости, имеющие наименьшие краевые углы смачивания, лучше смачивают данную поверхность металла. [c.46]

Поверхностное натяжение твердых тел. В условиях полного смачивания поверхностное натяжение твердого тела Отг в соответствии (I, 69) может быть равно критическому поверхностному натяжению. Однако полное смачивание встречается довольно редко. Кроме того, соотношение (I, 69) является приближенным. В связи с этим можно по известным стжг и 0 вычислить значения поверхностного натяжения твердого тела. Результаты этих вычислений по формуле (1,38) на основании экспериментально полученных данных поверхностного натяжения ряда жидкостей, образующих определенный краевой угол смачивания, приведены в табл. I, 8. [c.45]

Поверхностное натяжение (а) тетрабутоксититана измеряли методом отрыва пузырька и методом капилляра [3, 4]. В последнем случае учитывался краевой угол смачивания стекла, определенный по фотографиям микрокапель [c.88]

Известно [4, 5], что смачиваемость самих порошков в воде и смачивание опрыскиваемой поверхности полученной суспензией во многом зависит от показателей краевых углов смачивания и поверхностного натяжения водных растворов суспензии, содержащих различные ПАВ. Однако между числовыми значениями поверхностного натяжения ( а ) растворов и смачиваемостью самих- порошков не оуществует строго определенных зависимостей [5, 6]. Указывается также [7], что краевой угол смачивания может служить показателем смачивающей способности растворов ПАВ, в основном, для плоских и гладких поверхностей и не применим для пористых и волокнистых материалов. Краевой угол омачивания измеряется в статических условиях при равновесии сил поверхностного натяжения и в связи с этим его величина не характеризует кинетику процесса смачивания. [c.270]

Как известно, степень заполнения подложки ОН-группами проявляется в той или иной степени гидрофильности поверхностн образца. Химический контроль степени гидроксилирования по-верхности пластин кремния или кварца ввиду ее малой величины весьма затруднителен, поэтому ее определяют по изменению краевого угла смачивания поверхности жидкой водой, Равновесный краевой угол представляет одну из важнейших характеристик смачивания. Величина этого угла может бьт, оценена исходя из известного положения термодинамики о том, что в состоянии равновесия свободная энергия системы минимальна, Энергетическими характеристиками поверхности твердого тела в контакте с жидкостью являются удельная свободная поверхностная энергия н поверхностное натяжение а. Для определения условия равновесия фаз при смачивании рассчитьь вают работу, связанную с изменением площадей контакта. Зависимость равновесного краевого угла 0о от поверхностного натяжения на границе раздела трех фаз твердой подложки, жидкой капли и окружающей их газовой атмосферы, выражается уравнением [c.79]

Сила поверхностного натяжения / n==Jtdo sin y, где d — диаметр площади контакта, у — угол наклона границы раздела газ— жидкость к горизонту, он складывается из гистерезисного краевого угла смачивания поверхности аэратора и угла наклона этой поверхности. В связи со сложностью и большой погрешностью определения значения у обычно принимают sinY=l. [c.126]

I. Введение 169 2. Поверхностное натяжение 170 3. Сиачнванне. Растекание 174 4. Теплота смачивания 176 5. Краевой угол и его определение 177 6. Понятие об адгезии и когезии 180 [c.6]

Из уравнений (2.12 — 2.14) следует, что смачивание термодинамически возможно, если Vт>Vтж, при этом5ж<5к. Краевой угол (9 или ф) может быть определен как отношение модулей векторов поверхностного натяжения (рис. 2.17) [c.93]

При смачивании поверхностные энергии на разделе твердое тело — газ и жидкость — газ исчезают и заменяются поверхностной энергией твердое тело — жидкость, результатом чего является выделившееся тепло. Так как поверхностная энергия относится к единице поверхности, то теплотой смачивания называется количество тепла, выделяющееся при смачивании 1 см . Теплота смачивания 1 см поверхности колеблется от 10- до 10 кал тепла. Так как теплота смачивания определяет излменение поБерхностного натяжения на границе двух фаз, то теплотой смачивания можно определять самый процесс чем лучше смачивается тело, тем больше тепловой эффект чем больше теплота смачивания, тем лиофильнее поверхность. Для гладких поверхностей характеризовать смачивание удобно,изучая краевой угол. Для порошкообразных тел определение краевого угла значительно труднее в этом случае определяют теплоту смачивания 1 г порошка. [c.191]

Наряду с оценкой смачивающей способности по концентрации ПАВ в точке инверсии и скорости пропитки в последнее время получил широкое распространение еще один способ, который основан на представлении о критическом поверхностном натяжении смачивания 0кр (см. П1.3) и заключается в следующем. При растворении ПАВ поверхностное натяжение на границе жидкость — воздух постепенно уменьшается. Когда оно снизится до величины Ожг = сткр, раствор будет полностью смачивать поверхность твердого тела, у которого критическое поверхностное натяжение смачивания равно Сткр. Минимальная концентрация ПАВ, при которой достигается полное смачивание подложки, выбранной в качестве эталона, представляет количественную характеристику смачивающей способности ПАВ чем ниже эта концентрация, тем эффективнее данное вещество влияет на смачивание [33]. В рамках этой схемы переход от ограниченного смачивания (равновесный краевой угол 00 > 0°) к полному смачиванию происходит потому, что при определенной концентрации, зависящей от природы растворяемого ПАВ, на поверхности вода — воздух формируется насыщенный мономолекулярный слой, в котором молекулы ПАВ ориентированы своими полярными группами в сторону воды, а неполярными углеводородными цепями направлены в сторону воздуха. Насыщенный монослой ПАВ вызывает своеобразную гидрофоби-зацию полярной жидкости [1, 33]. При контакте такого раствора с гидрофобной низкоэнергетической твердой поверхностью (парафин, полиэтилен, тефлон и т. п.) ориентация молекул ПАВ на поверхности воды не изменяется. Поэтому поверхностное натяжение Отж на границе раствора с твердой поверхностью может быть весьма малым соприкасающиеся слои близки по своей молекуляр- [c.178]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология