Краевой угол равновесный

Весьма существенное влияние на процессы гетерокоагуляции оказывают поверхностные свойства пеков. Обычно чем меньше краевой угол смачивания, тем лучше пек смачивает твердую поверхность. Если молекулы компонентов нефтяного пека взаимодействуют с поверхностью углеродистого материала сильнее, чем между собой, то жидкость растекается по поверхности, или смачивает ее. При неполном смачивании капля образует с поверхностью углерода определенный равновесный угол, называемый краевым углом, или углом смачивания. Если угол 90°, то это положительный угол, или положительное смачивание. [c.69]

Влияние шероховатости на равновесный краевой угол легко учесть при условии, что размер капли значительно больше средне- го размера выступов и впадин на поверхности. Так как в уравнении Юнга (I. 121) составляющие поверхностного натяжения на грани- це с твердым телом будут в К раз больше, то можно записать [c.75]

Что такое углы натекания и оттекания и как по ним можно найти равновесный краевой угол [c.31]

Явление гистерезиса наглядно проявляется в том, что краевой угол очень часто зависит от условия его образования. А именно, если каплю жидкости прижать к поверхности твердого тела, то краевой угол будет меньше, чем в том случае, если каплю осторожно нанести на поверхность. В капиллярах с неполностью смачиваемыми стенками вследствие гистерезиса жидкость поднимается на различную высоту в зависимости от того, поднимается ли жидкость свободно по капилляру, или же сначала заполняют капилляр и затем дают стечь жидкости до достижения равновесного положения. [c.159]

Явление смачивания наблюдается на границе раздела трех фаз, одна из которых обычно является твердым телом (рис. 9, 3), другая — жидкостью, например, водой (/) и третья газом (2). Может быть также две несмешивающиеся жидкости, это так называемое избирательное смачивание. При неполном смачивании жидкая поверхность раздела пересекает твердую поверхность по некоторой линии, называемой периметром смачивания, и образует с ней краевой угол 0, измеряемый всегда в жидкой фазе. Равновесное значение краевого угла определяют из выражения [c.30]

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]

Мерой смачивания являются равновесный краевой угол б, определяемый как угол между твердой поверхностью и [c.59]

Равновесный краевой угол не устанавливается, и капля растекается в тонкую пленку — говорят о полном смачивании , или растекании. [c.96]

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]

Поскольку вплоть до равновесной толщины расклинивающее давление в углеводородной пленке отрицательно, то это означает, что межфазное натяжение пленки будет меньше межфазного натяжения на границе раздела объемных фаз. Вследствие этого между пленкой и объемной фазой (мениском или линзой, плавающей на пленке) должен образоваться краевой угол. [c.29]

Шелудко с сотр. [109] предложил два оригинальных метода определения краевых углов в микроскопических горизонтальных пенных пленках. Первый —топографический метод — пригоден для определения малых краевых углов (приблизительно до 2°). Угол по этому методу определяют из параметров колец Ньютона, наблюдаемых при освещении мениска круглой микроскопической пленки. Точность измерения достигает 5 для углов 1°. Для определения больших краевых углов, возникающих обычно во вторичных (ньютоновских) черных пленках, предложен метод расширения . При образовании толстой пленки радиуса с нулевым краевым углом ее переход ко вторичной черной пленке происходит при постоянном объеме двояковогнутой линзы. В равновесном состоянии черная пленка с большим краевым углом будет иметь новый радиус > г . Зная форму двояковогнутой линзы до и после образования черной пленки, можно определить краевой угол. Погрешность данного метода для 0 10° составляет 2. [c.80]

В ряде случаев, например если приложить к пленке разность потенциалов, равновесный краевой угол может значительно уве- [c.84]

Краевые углы для последней пленки были равны приблизительно 8°, для предпоследней — 2°25 и для пленки толщиной 98 А — 50. Определить краевой угол в самой толстой пленке не удалось ввиду большой подвижности линз и малого времени жизни этой пленки, недостаточного для установления равновесной формы линз. [c.151]

Скорость роста двух последних черных пятен (одинакового порядка) представлена на рис. 47. Как и при росте обычных черных пятен, скорость остается постоянной в течение всего процесса, но заметно различается для разных пятен одной и той же толщины. Скорость роста последней черной пленки составила в среднем 5-10 см сек. Постоянство скорости, очевидно, означает, что разница в напряжении двух следующих друг за другом пленок (например, последней и предпоследней) и краевые углы между ними в процессе роста остаются постоянными. Наиболее вероятно, что краевой угол в процессе роста пятна остается близким к нулевому (т. е. что между двумя граничащими пленками сохраняется ступенька ) и достигает равновесного значения только при достижении края пленки. [c.151]

Осн. термодинамич. характеристики С.-равновесный краевой угол смачивания 0Q (см. Капиллярные явления), работа адгезии И , теплота С. q . Равновесный краевой угол С. определяется наклоном пов-сти жидкости (напр., капли) к смоченной ею пов-сти твердого тела вершина угла находится на линии С. Равновесный краевой угол определяется ур-нием Юнга [c.369]

Раньше считалось, что гистерезис краевого угла вызван только неровностями поверхности или ее химической неоднородностью—наличием участков с разными равновесными краевыми углами. Рассмотрение механической устойчивости переходной зоны показало, что гистерезис возможен и на гладкой однородной поверхности. При этом значения 0д и 0 могут быть также определены на основании изотерм расклинивающего давления П(Л)[55б]. Для изотерм типа 1 на рис. 13.3 значения 0л лежат между 0о и 90°, а значения 0д близки к О, так как краевой угол образуется с метастабильной -пленкой, формирующейся за отступающим мениском. > [c.221]

На рис. XI.4 (кривая 1) был показан профиль переходной зоны при полном смачивании. В этом случае продолжение невозмущенной круговой части мениска не пересекает поверхность подложки и краевой угол не образуется. Мениск постепенно посредством переходной зоны сообщается с равновесной плоской пленкой толщиной h , отвечающей на изотерме П h) капиллярному давлению мениска Pq = По- Профиль переходной зоны при неполном смачивании, когда продолжение невозмущенной части мениска образует с подложкой равновесный краевой угол 9q, показан на рис. XI.1. [c.369]

Полученное выражение показывает, что линейное натяжение существует всегда, в том числе и при L = оо, и определяется формой переходной зоны, зависящей в свою очередь от вида изотермы П (А) (от характеризующих ее параметров t , Р ти а= Р — P lt ). В случае прямой линии смачивания L = оо) = билинейное натяжение не меняет равновесный краевой угол. Искривление периметра смачивания ведет к отличиям от 0 , тем большим, чем меньше радиус кривизны периметра L. Величина отношения V.IL, как видно из (XI.36), растет при уменьшении L. [c.377]

Равновесные краевые углы, рассчитанные на основе баланса сил, действующих по периметру смачивания, определяются уравнением Юнга (1.13). Если поверхностное натяженне на границе твердое тело— газ сГг-г больше, чем поверхностное натяжение на границе твердое тело — жидкость ат-м<, то краевой угол 0р < 90°, поверхность твердого тела является лиофильной (при смачивании водой — гидрофильной), К материалам с гидрофильной поверхностью относятся, например, кварц, стекло, оксиды металлов. Жидкость не смачивает поверхность, если Стт-г < огт-ж н Эр > 90°. В этом случае поверхность является лио-фобной (гидрофобной). К материалам с гидрофобной поверхностью относятся металлы, у которых поверхность не окислена, большинство полимеров, а также все органические соединения, обладающие иизко11 диэлектрической проницаемостью. [c.21]

Правило Антонова [1]. Если одна из жидкостей растекается по другой, то вначале процесс протекает достаточно быстро, так что толщина растекающегося слоя немного превышает толщину равновесного слоя. Если же растекание происходит медленно, так что обе жидкости успевают взаимно насытиться, то по мере того, как поверхность нижней жидкости В покрывается поверхностной пленкой жидкости Л и ее поверхностное натяжение уменьшается, коэффициент растекания также постепенно уменьшается. Пока коэффициент растекания положителен и сумма Оа + Оав меньше сгв, краевой угол остается равным нулю. Растекание прекращается, когда сгв = ста+сГав. В этот момент краевой угол остается все еще равным нулю. Однако при всяком дальнейшем уменьшении поверхностного натяжения нижней жидкости краевой угол должен принять отличное от нуля значение. [c.75]

Если свободная поверхностная энергия на границе твердое тело — газ имеет большее значение, чем на границе твердое тело— жидкость, то твердое тело будет смачиваться этой жидкостью. Тогда равновесный угол 0 будет меньше 90°, т. е. краевой угол будет острый, а os0 будет >0 (рис. 55,/). При 0 = 0 и os О = +1 будет происходить полное смачивание. [c.136]

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]

В зависимости от значений равновесного краевого угла различают следующие случаи 1) краевой угол острый 0<9О°, т. е. со80>О—смачивание ( ограниченное смачивание ) поверхности жидкостью 2) краевой угол тупой 0>9О°, т. е. со80<О—несмачивание ( плохое смачивание ) поверхности 3) равновесный краевой угол не усганавливается, и капля растекается в тонкую пленку—растекание ( полное смачивание ), [c.117]

В процессе вытеснения из пористой среды одной жидкости другой, а также при совместном их движении в трубах, каналах и т. д. происходят прилипание и отрыв дисперсной фазы от твердой поверхности. Эти явления сопровождаются гистерезисом смачивания. Процесс прилипания частиц дисперсной фазы (капля жидкости или пузырек газа) в дисперсионной среде к твердой поверхностн происходит следующим образом [56]. Вначале образуется небольшая посадочная площадка, после чего начинается расширение трехфазного периметра смачивания до некоторой" постоянной величины. Краевой угол смачивания, соответствующий конечному состоянию периметра смачивания, называется равновесным. Сам процесс постепенного перехода от текущего угла смачивания к равновесному называется гистерезисом смачивания. Явления эти подробно описаны в работах П. А. Ребиндера [82, 81]. [c.121]

Были проведены наблюдения за временем установления равновесного краевого угла смачивания капли воды, наложенной на кальцит, в среде углекислого газа при различных давлениях [106]. Кальцит обрабатывали чистым толуолом и 25%-ным раствором ромашкинской нефти в толуоле. Давление во время наблюдения меняли от нуля до 50 кгс/см . В первом случае равновесный угол устанавливается настолько быстро, что заметить его изменения через 1 мин после того, как поместили каплю, не удалось. Во втором случае время установления равновесного краевого угла смачивания исчислялось от нескольких минут до нескольких десятков минут. Чем больше давление, тем больше начальный краевой угол смачивания и больше время, за которое достигалось равновесное его значение. [c.122]

Краевой угол между черной пленкой и углеводородной линзой, строго говоря, не является равновесным вследствие возможного изменения межфазного натяжения, вызванного кривизной линзочки, и возможного вытекания жидкости из линзочки. Анализ показывает, что влияние неравно-весности должно быть ничтожным. Действительно, межфазное натяжение заметно изменяется только при радиусах кривизны 10 — 10 см [116], в то время как линзочки но размеру обычно более 20—25 мк скорость вытекания через черную пленку очень мала и может создать разницу в натяжении не более 10 дин см, что подтверждается экспериментально. [c.84]

Время установления равновесного краевого угла (от 0Q до 0е) при включении постоянного напряжения в виде ступеньки и время установления равновесного краевого угла Tj (от 0 до 0q) при отключении напряжения отличаются друг от друга более чем на порядок (ti х ). При приложении к черной пленке прямоугольного напряжения большой частоты (свыше 10 гц) различие времен и приводит к тому, что со временем устананливается равновесный краевой угол, практически равный 0 . Схематично этот процесс показан на рис. 44. [c.147]

В предыдущих исследованиях [11, 12] было устацовлено, что растущий кристалл не полностью смачивается чистым собственным расплавом при температуре, близкой к температуре плавления краевой угол 0 > О (однокомпонентная система). Тем более неполной смачиваемости можно ожидать, когда химические составы равновесных при данной температуре жидкой и твердой фаз различны, т. е. при кристаллизации двух- и многокомпонентных сплавов. Равновесные составы контактирующих фаз изменяются с температурой, меняется, очевидно, и степень смачиваемости в системе. [c.3]

Уейлен и Куо-Ян [21] показали, что краевой угол воды на стекле линейно возрастает от 9q = 20° до 9о = 40° при повышении температуры от 20 до 80° С. При этом значения dQJdT были тем выше, чем более гидрофильна поверхность стекла, т. е. чем более толсты и, следовательно, чувствительнее к изменению температуры адсорбционные а-пленки воды на поверхности стекла. Недавно Зорин и Есипова [22] провели измерения наступающих (9л) и отступающих (0д) краевых углов воды на внутренней поверхности тонких кварцевых капилляров при различной температуре. Было обнаружено, что значения 0л, полученные при настудлении мениска по покрытой равновесной адсорбционной а-пленкой воды поверхности капилляра, растут с 0А = 27 н- 31° при 20° С до 0л — 55 60° при повышении температуры до 70° С. В то же время значения 9н, при измерении которых за мениском может оставаться значительно более толстая, но ме-тастабильная -пленка воды, не были чувствительны к изменению температуры и оставались близкими к °0 С. Это объясняется тем, что устойчивость -пленок воды связана преимущественно с электростатическими силами, слабо зависящими от температуры. При наступлении водного мениска на предварительно нанесенную на поверхность капилляра -нленку значения 9л были, как и значения 0в, близки к 0° С. Таким образом, структурные силы могут заметным образом влиять на смачивание, особенно в случае полярных жидкостей е межмолекулярной водородной связью, таких, как вода. [c.368]

Следствием адгезии является смачивание - поверхностное явление, наб]тюдаелюе при контакте жидкости с твердым телом. Основные параметры смачивания равновесный краевой угол смачивания 6, работа адгезии а, теплота смачивания Qfv [c.90]