Капля жидкости на твердой поверхности

Рис. 113. Капля жидкости на твердой поверхности

Рис. 19. Капля жидкости на твердой поверхности

Рис. 47. Разложение сил, дей-ствующих на каплю жидкости на твердой поверхности.

Поверхностное натяжение при смачивании твердых тел расплавами. Равновесие капли жидкости на твердой поверхности в соответствии с формулой (1,7) зависит от поверхностных натяжений на границе раздела фаз. [c.250]

Рис. 1.1. Краевой угол 0 в системе твердое тело (т) — жидкость (ж) — газ (г) а—капля жидкости на твердой поверхности б — пузырек газа внутри жидкости.

Форма капли жидкости на твердой поверхности, а следовательно, и величина краевого угла смачивания [c.189]

Мы рассмотрели поверхностную энергию в системах, состоящих из двух объемных фаз с одной границей раздела (поверхностным слоем). Большой интерес и практическое значение представляют более сложные, а именно трехфазные системы, например, капля жидкости на твердой поверхности или пористое тело, частично заполненное жидкостью. В таких системах сосуществуют три объемные фазы, разделенные и в то же время связанные тремя поверхностными слоями, каждый из которых характеризуется собственным, независимым от других значением о (или е). Их соотношение определяет условия сосуществования объемных фаз, в частности условия механического равновесия. От этих величин зависит и поведение жидкости на поверхности твердого тела, — будет ли она растекаться или, наоборот, собираться в капли. [c.60]

Рассмотрим далее трехфазные системы, например, каплю жидкости на твердой поверхности или пористое тело, частично заполненное жидкостью. В таких системах сосуществуют три объемные фазы, разделенные и в то же время связанные тремя поверхностными слоями, каждый из которых характеризуется собственным, независимым от других значением о (или ). Их соотношение определяет условия сосуществования объемных фаз, в частности условия механического равновесия. От этих величии зависит и поведение жидкости на поверхности твердого тела,— будет ли она растекаться или, наоборот, собираться в капли. [c.54]

Гистерезисом смачивания называется способность жидкости образовывать при контакте с твердым телом несколько устойчивых (метастабильных) краевых углов, отличных по значению от равновесного. Например, краевой угол, образованный при нанесении капли жидкости на твердую. поверхность, оказывается значительно больше угла, который возникает прн приведении в контакт пузырька воздуха с той же поверхностью, находящейся в данной жидкости. Гистерезис краевого угла наглядно проявляется, если поверхность твердого тела с нанесенной на нее каплей наклонена пр этом угол в нижней части капли угол натекания Оп) оказывается значительно больше угла в верхней части капли (угла оттекания 0, см. рис. ПГ—14). Гистерезис смачивания может быть связан с адсорбцией загрязнений на поверхности, ее химической неоднородностью и другими факторами. [c.101]

К поверхностным явлениям относится и смачивание (или несмачивание) поверхности твердого тела жидкостью. При нанесении капли жидкости на твердую поверхность возникают силы притяжения между молекулами жидкости и твердого тела. Если эти силы притяжения больше, чем силы притяжения между молекулами жидкости, то капля жидкости растечется по поверхности, т. е. жидкость смачивает твердое тело. Если силы притяжения между молекулами жидкости больше, чем между молекулами жидкости и твердого тела, то жидкость плохо смачивает или не смачивает поверхность. [c.177]

В некоторых исследованиях угол смачивания вычисляется из измерений высоты и ширины капли жидкости на твердой поверхности, но не прямым измереииевл углов. Это обычно делается при очень малых размерах капель, когда прямые измерения могут привести к большим ошибкам. Для определения краевого угла смачивания в этом случае пользуются уравнением [c.205]

Впечатляющий прогресс на грани тысячелетий в области миниатюризации и повышения быстродействия электронных микросхем не в последнюю очередь обязан грамотному использованию капиллярных свойств материалов при изготовлении микросхем, основным конструктивным элементом которых являются тонкие пленки. В ряду проблем, решение которых определяет возможности миниатюризации изделий микроэлектроники, находится и проблема термодинамической устойчивости тонких пленок. Щукин и Ребиндер [37] нашли условие, при котором возможно самопроизвольное диспергирование вещества (жидкости) в результате тепловых флуктуаций формы межфазной границы. В обобщенном виде оно имеет вид <зА < кТ, где а — межфазное натяжение, А — приращение площади межфазной границы при ее деформировании, р — числовой коэффициент порядка 10, Л — константа Больцмана и Т — температура. Флуктуации поверхности можно представить как образование на ней лунок или выступов, имеющих форму шарового сегмента радиусом К и глубиной (высотой) к. Такую форму имеет, например, капля жидкости на твердой поверхности (см. рис. 3.14). При прогибе поверхности раздела фаз на глубину к приращение А площади поверхности равно пк независимо от радиуса прогиба К, в том числе и при образовании капли радиусом К = к. При нормальной температуре и натяжении 0,1 Дж/ м вполне вероятно возникновение флуктуационных лунок (или выступов) глубиной 10 м (это размер одной молекулы), а при изменении натяжения или температуры глубина флуктуационных лунок и выступов растет пропорционально отношению 77а. Одно из следствий этой закономерности — самопроизвольное диспергирование монолитных веществ (жидкостей) при достаточно низкой величине межфазного натяжения и образование термодинамически устойчивых коллоидных растворов. Термодинамическую устойчивость можно считать следствием того, что приращение поверхностной энергии при диспергировании вещества компенсируется уменьшением свободной энергии системы за счет увеличения энтропии при уве- [c.750]

Понижение поверхностной энергии твердого тела, вызванное адсорбцией, несколько изменяет условие равновесия капли жидкости на твердой поверхности, выражаемое уравнением Юнга [76—81 ], Поэтому в общем виде условие растекания жидкости по твердой [c.110]

При нанесении капли жидкости на твердую поверхность возможны три случая 1) капля неограниченно растекается по поверхности — идеальное смачивание 2) капля частично растекается по поверхности, образуя с ней некоторый краевой угол 0 (рис. 51,а) 3) капля на поверхности сохраняет сферическую форму — идеальное несмачивание (рис. 51,6). На рис. 51 дан схематический поперечный разрез капли жидкости 2 на поверхности твердого тела I в атмосфере газа или жидкости 3, не смешивающейся с жидкостью 2 (если одна жидкость — вода, то вторую, не смешивающуюся с ней, принято для краткости и общности называть масло . В частном случае, если фаза 5 — воздух, она тоже может именоваться маслом). [c.185]

В наиболее общем случае, когда в смачивании участвуют много- компонентные фазы, необходимо учитывать адсорбцию на поверх-" Чностях раздела фаз. Для нахождения равновесного краевого угла рассмотрим, следуя [6], поведение капли жидкости на твердой поверхности, расположенной горизонтально. Примем, наряду с ранее сделанными допущениями, что твердое тело нерастворимо в жидкости тогда химический состав фаз во время смачивания можно считать неизменным. [c.17]

Рассмотрим теперь влияние ПАВ на порядковый гистерезис в системе твердое тело — вода — газ (воздух). Для этих систем будем обозначать 0в — краевой угол, образованный каплей жидкости на твердой поверхности, и 0г — краевой угол, который устанавливается при контакте пузырька газа (воздуха), подводимого снизу к поверхности твердого тела, предварительно погруженного в жидкость (см. рис. I. 1). [c.190]

Условие равновесия капли жидкости на твердой поверхности (36) описывается, как показано выше, уравнением с двумя неизвестными, что не позволяет найти его однозначного решения. В этом плане более предпочтительным для анализа является метод нейтральной капли , изображенной на рис. 7. Помимо обшей зависимости (61), решение в этом случае связывают с записью условия равновесия в форме [254] [c.60]

Капля жидкости на твердой поверхности примет форму в зависимости от соотно1ления поверхностных натяжений на поверхностях раздела фаз газообразной 1, жидкой 2 и твердой 3 (фиг. 7-1,6). На границе раздела поверхности жидкости и твердого тела (контур капли)сходятся поверхности раздела фаз газ — жидкость 1—2, жидкость—твердое тело 2—3 и газ -твердое тело 1—3. На каждую единицу длины контура капли будут действовать силы поверхностного натяжения а указанных разделов фаз. [c.62]

Ю пг (Young, 1805) описал равновесие сил, определяющих форму капли жидкости на твердой поверхности. Оно выражается уравненнем [c.132]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология