Критическое натяжение растекания

Где — удельная геометрическая поверхность насадки а — поверхностное натяжение жидкости — критическое поверхностное натяжение для насадочного материала, т. е. максимальное поверхностное натяжение, допускающее растекание жидкости по поверхности насадки (для воды и керамических насадок отношение к а составляет 0,85). [c.212]

Неправомерно в данном случае также объяснение различной активности смачивающих жидкостей размерами их молекул [83]. Для опровержения этого мнения в состав изучаемых сред кроме членов гомологического ряда алканов включены также 1,2-дихлорэтан и цнклогексан, обладающие малым мольным объемом и сравнительно высоким поверхностным натяжением. Значение критического напряжения 0кр фторопласта-32Л в этих средах хорошо вписывается в общую закономерность изменения этого параметра от поверхностного натяжения и коэффициента растекания жидкостей (см. табл. IV.5). [c.169]

Это правило можно объяснить следующим образом. То, что полярные адгезивы действительно не образуют прочных соединений с неполярными твердыми поверхностями, должно следовать из того факта, что жидкие полярные адгезивы имеют обычно более высокое критическое поверхностное натяжение смачивания у , чем неполярные поверхности, и, следовательно, в данном случае должно наблюдаться слабое смачивание. Это должно вызывать ранее уже упоминавшиеся трудности, связанные с образованием при растекании адгезива газовых пузырьков, что ведет, если значение 0 становится большим, к появлению в соединении концентраций напряжения. Неполярные адгезионные жидкости имеют обычно более низкое поверхностное натяжение у/ у , чем критическое поверхностное натяжение смачивания полярных твердых поверхностей, и, следовательно, в данном случае должно наблюдаться хорошее смачивание и растекание. Однако многие неполярные клеи весьма гидрофоб ны, а многие полярные поверхности в некоторой степени гидрофильны и, следовательно, могут адсорбировать какое-то количество воды. [c.306]

Помимо величины угла смачивания в качестве количественных характеристик процесса смачивания применяют такие параметры, как коэффициент расплывания [28], критическое поверхностное натяжение [24] и работа адгезии [29]. Явление смачивания обусловлено действием дисперсионных сил между поверхностными атомами твердого тела и жидкости. Поверхностное натяжение на границе твердого тела с газом чаще всего больше, чем на границе его с жидкими органическими веществами, поэтому числитель в формуле (3-2) обычно является положительной величиной, так что на абсолютно чистой поверхности любая органическая жидкость проявляла бы стремление к растеканию. Это естественно, так как, за малыми исключениями, свободная энергия поверхности жиД кости меньше, чем у твердого тела, так что покрытие твердой поверхности жидкой пленкой влечет за собой снижение свободной энергии всей системы в целом. При наличии па поверхности микротрещин, небольших неровностей, складок, царапин и т. п. смачивание облегчается, поэтому на шероховатой поверхности тонкие пленки жидкости образуются легче и лучше удерживаются [30]. [c.72]

Поккельс открыла, что растекшиеся поверхностные пленки можно передвигать барьерами и что такие пленки могут сжиматься при сдвигании барьеров. Она также измерила зависимость поверхностного натяжения от площади пленки и нашла, что при полном растекании поверхностное натяжение не зависит от площади пленки, но ниже некоторой критической величины площади поверхностное натяжение быстро падает с уменьшением площади. [c.252]

В работе [156] высказывается предположение, что для хорошей адгезии необходимо, чтобы адгезив хорошо растекался по поверхности субстрата (т. е. хорошо смачивал). Растекание может происходить только в том случае, если поверхностное натяжение жидкости равно критическому поверхностному натяжению твердого тела или меньше его. Хорошее [c.193]

Другой причиной появления разрывов на пленке и образования капель является так называемая аутофоби-зация [60, 103]. Это явление обусловлено тем, что некоторые жидкости не могут растекаться по своему же первому мономолекулярному слою, уже сорбированному на поверхности твердого тела. Органические жидкости, углеродная цепь которых заканчивается с одной стороны полярной группой, а с другой — неполярной, могут ориентированно сорбироваться на поверхности. Если критическое поверхностное натяжение вновь образованной поверхности меньше, чем у жидкости, то дальнейшего растекания уже не происходит. Это явление наблюдается главным образом при смачивании неразветвленными алифатическими спиртами и жирными кислотами, а для разветвленных или циклических молекул ауто( х)бизация нехарактерна. Поверхностное натяжение некоторых неподвижных фаз, например полиметилси-локсановых, меньше критического поверхностного натяжения их адсорбированного мономолекулярного слоя, поэтому такие неподвижные фазы хорошо смачивают поверхности с высокой энергией. В то же время многие неподвижные фазы на основе полиэфиров подвергаются на поверхности гидролизу критическое поверхностное натяжение мономолекулярного слоя образующихся при этом спиртов меньше, чем поверхностное натяжение наносимой неподвижной фазы. Этот эффект наблюдается также для таких смесей, у которых одна из составляющих сорбируется легче. [c.55]

Другое объяснение причин растекания и нерастекания капель дано в работе . Нерастекание жидкостей, имеющих дифильные молекулы с полярными и неполярными группами, определяется особенностью адсорбции этих молекул. Адсорбированная пленка обладает критическим поверхностным натяжением отличным от поверхностного натяжения твердого тела. Если критическое поверхностное натяжение адсорбированной пленки меньше поверх- [c.136]

Если н<е поверхностное натяжение жидкости меньше критического поверхностного натяжения адсорбированной пленки, т. е. соблюдаетсй условие (V, 21), то жидкость растекается. Так, поли-метилсилоксановая жидкость имеет поверхностное натяжение 19— 20 эрг/см и растекается на высокоэнергетической поверхности, на которой критическое поверхностное натяжение адсорбированной пленки превышает 24 эрг/см . Подобная закономерность имеет место при растекании жидких алифатических углеводородов, поверхностное натяжение которых меньше 30 эрг/см на полиэтилене, критическое поверхностное натяжение которого 31 эрг/см . [c.137]

Итак, исходя из предпосылок Зисмана растекание и нерастекание жидкости определяется соотнощением между критическим поверхностным натяжением модифицированной поверхности и поверхностным натяжением жидкости, т. е. соблюдением и несоблюдением условий (У,20) и (У,21). [c.138]

Однако модификация поверхности эпиламированием имеет некоторые недостатки. Пленка жирных кислот легко удаляется при промывке растворителями. Поэтому после каждой промывки требуется повторное эпиламирование. В настоящее время, как и в случае адгезии частиц для модификации поверхности используют силиконовые смолы и фторированные полимеры. В частности, могут применяться растворы фторсодержащего полимера в гекса-. фторксилоле, который создает пленку с критическим поверхностным натяжением, равным 11 эрг/см . Пленки полисилоксановых смол (типа ДС-200, ДС-550, ДС-510) обусловливают критическое поверхностное натяжение ( 5) СТс = 24 эрг/см и препятствуют растеканию большинства смазочных материалов. Низкоэнергетическая поверхность может быть изготовлена из тефлона. В этих условиях эпиламирования не требуется. [c.344]

Регулирование смйчиванйя tвepдыx teл маслами путем введения присадок. Изменяя критическое поверхностное натяжение (см. 6), можно управлять процессом растекания смазочных материалов Для предотвращения растекания можно использовать присадки двух видов. Повышение краевого угла при использовании присадок 1-го вида достигается за счет роста градиента поверхностного натяжения между первичной и вторичной пленкой (см. 28). Присадки 2-го вида образуют монослой с низким значением критического поверхностного натяжения [c.346]

Эти предварительные и очень важные исследования позволили объяснить многие особенности растекания жидкостей на твердых телах. Так, например, в свете всего сказанного выше можно легко объяснить почти универсальные смачивающие свойства полидиме-тилсилоксанов. Эти жидкости растекаются на всех поверхностях высокой энергии, так как их поверхностное натяжение (от 19 до 20 дин/см) всегда меньше , чем критическое поверхностное натяжение их собственных адсорбционных пленок. Это обусловлено тем, что поверхность насыщенного адсорбционного слоя таких жид- [c.290]

Из анализа действия смачивателей при поливе фотографических эмульсий на гибкие подложки можно установить, что оно определяется двумя явлениями обеспечением высоких значений критической скорости кинетического смачивания и удалением комет, т. е. локального несмачивания, обусловленного адсорбционно-эмульгирующим действием по отношению дисперсных гидрофобных загрязнений фотографической эмульсии. Для того чтобы смачиватель был способен выполнять эти обе функции, он должен адсорбироваться на внешних границах раздела эмульсионного слоя и на внутренних (в объеме), т. е. на границе с кометообразующими включениями. Следовательно, для оценки смачивателя прежде всего следует измерить изотерму поверхностного натяжения, позволяющую дать характеристику равновесной адсорбции смачивателя, в том числе адсорбцию насыщения (Гт), площадь одной молекулы в мо-номолекулярном слое (5), толщину этого слоя (6) и поверхностную активность. Статическое поверхностное натяжение измерялось методами, описанными в главе VI. При помощи полученных изотерм поверхностного натяжения согласно уравнению Гиббса и изотермы адсорбции Лангмгора были получены интересующие нас характеристики равновесной адсорбции. Измерение статических краевых углов смачивания, представляющих известный, хотя и ограниченный интерес, в данном случае производилось обычным способом — по растеканию капли. [c.146]

Дальнейшее развитие исследования термодинамики адгезии получили s работах Зисмана [157, 158], введшего понятие критического поверхностного натяжения смачивания как величины, определяемой экстраполяцией зависимости osfl от т к os0 = 1, т.е. к случаю полного растекания жидкости на поверхности. Найденная путем экстраполяции величина Ус рассматривается как критическое поверхностное натяжение твердого тела и является его характеристикой. Если значение Ус известно, можно предсказать равновесный краевой угол любой жидкости на данной поверхности и определить возможность ее растекания по поверхности. При Т < У,, краевой угол 0 = О и жидкость самопроизвольно растекается по поверхности. [c.56]

Наряду с коэффициентом растекания 5 для прогноза характера контактного взаимодействия жидкостей используется критическое поверхностное натяжение жидкости — подложки Окр- Для этой цели определяют зависимость коэффициента растекания S от поверхностного натяжения жидкостей, относящихся к одному гомологическому ряду. Обычно при этом имеет место линейная зависимость. Экстраполяция этой прямой до пересечения с прямой к = О (этот момент соответствует переходу от ограниченного смачивания к полному) дает значение Окр. Данную жидкую подложку полностью смачивают жидкости, поверхностное натяжение которых сГжг <С сткр. В экспериментальном отношении этот метод удобен тем, что нет необходимости в измерении краевых углов капель ( линз ) на поверхности жидкости, что при малых краевых углах весьма затруднительно. С помощью рассмотренной методики найдены значения Окр для различных жидкостей — подложек [301] [c.160]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология