Поверхностные свойства краевой угол

При исследовании адгезионных свойств состава МК-1 для него были определены следующие показатели поверхностное натяжение, краевой угол смачивания, способность сохранять на поверхности металла непрерывный слой, работа адгезии. Измерение поверхностного натяжения производилось на границе с воздухом с помощью прибора Ребиндера [66], а измерение краевого угла смачивания - при помощи универсального проекционного аппарата с оптической скамьей по методу "лежащей капли" [71 ]. Работу адгезии вычисляли по уравнению Дюпре - Юнга [71 ] [c.47]

Результаты исследований показали, что степень снижения проницаемости коллектора (коэффициент р) зависит от его характеристики (пористость, проницаемость, глинистость) и физико-химических свойств фильтрата (поверхностное натяжение, краевой угол смачивания, солевой состав), а также величины депрессии при освоении скважины. Продуктивность же скважины (величина ОП) зависит от степени кольматации коллектора и от времени его контакта с технологической жидкостью, репрессии на пласт при вскрытии и забойного показателя фильтрации. [c.101]

Другое важное свойство жидкой фазы связано со смачиванием. Когда жидкая фаза находится в контакте с твердой фазой (например, со стенкой канала) и является смежной с другой фазой, которая также находится в контакте со стенкой, у стенки существует тройная граница раздела, и угол, образуемый у этой границы раздела границами раздела жидкость — газ и жидкость — твердое тело, известен как краевой угол. Краевой угол зависит от соответствующих энергий поверхностного натяжения (жидкость — текучая среда, текучая среда — твердое тело, жидкость — твердое тело), и для большинства систем он меньше 90 . Таким образом, жидкая фаза имеет тенденцию смачивать поверхность. Конечно, бывают исключения поверхность может быть специально обработана гидрофобизатором (как это делается при капельной конденсации) или краевой угол по своей природе может быть больше 90° (как, например, в случае соприкосновения ртути и поверхности стекла). Хотя жидкости вообще более сжимаемы, чем твердые тела, их сжимаемость такова, что на практике, как правило, ее можно не принимать в расчет. [c.176]

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]

На адгезионные свойства покрытий могут влиять и малые добавки веществ, обладающих поверхностно-активными свойствами. Особенно существенно пх влияние в случае порошковых красок, пленкообразование из которых происходит при плавлении и коалесценции частиц, обеспечивающих растекание расплава по поверхности окрашиваемого изделия. В качестве примера ниже показано влияние добавки акрилового сополимера АК-607-23 на краевой угол смачивания 0 и адгезию к алю- [c.194]

Что касается фактора (а), то надо иметь в виду, что поверхностное натяжение у жидкости становится функцией радиуса поры, когда последний меньше примерно 500 А, а ошибка, вызванная использованием обычного значения у при г, меньшем примерно 50 А, составляет несколько процентов. Этой ошибкой можно пренебречь при высоких относительных давлениях, но при низких давлениях она становится значительной. Кроме того, обычно делается не всегда справедливое предположение, что краевой угол равен нулю (см. стр. 174). Такое допущение может привести к ошибке в определении г в несколько процентов. Поправка на толщину t адсорбционной пленки [фактор (б)], также определяется не точно. Если используется стандартная изотерма (рис. 91), то из-за разброса точек ошибка в определении значения п также может составить несколько процентов. Если п получают при непосредственном построении изотермы адсорбции на стандартном непористом твердом теле, то неизвестно, насколько хорошо поверхностные свойства стандартного образца соответствуют поверхностным свойствам исследуемого пористого образца. Сразу же следует отметить, что для таких паров, как пары бензола или метилового спирта, которые имеют специфический характер взаимодействия с твердым телом, нельзя использовать стандартную изотерму, а возможность использования стандартного твердого тела еще не доказана. [c.207]

На адгезию нефтяных остатков к металлической поверхности оказывают влияние такие факторы, как физико-механические свойства подложки, физико-химические свойства нефтяных остатков, их поверхностное натяжение и краевой угол смачивания, температура нагрева и охлаждения, скорость нагрева и охлаждения, продолжительность контакта. [c.16]

При 25 °С краевой угол н-декана на тефлоне равен 35°. Поверхностное давление адсорбированного я-декана на тефлоне может достигать 9 эрг/см . Оцените вклад поверхностного давления в 0, т. е. рассчитайте 0 или К при условии, что поверхностное давление адсорбированной пленки равно нулю, а все остальные свойства поверхностей раздела являются такими же. [c.292]

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]

В табл. 1,8 приведены значения краевых углов различных жидкостей к одной и той же поверхности. Несмотря на то, что краевой угол изменяется от 41 до 115° и поверхность является одновременно олеофобной и олеофильной, значение поверхностного натяжения ее 0тг составляет в среднем 13,0 эрг/см . Поэтому величина поверхностного натяжения твердого тела по отношению к краевому углу является более стабильной и, по существу, не зависит от свойств жидкости. [c.48]

Существенное значение имеет чистота поверхности исследуемо-, го образца, поскольку загрязнения, чаще всего органического происхождения, изменяют физико-химические свойства поверхности (краевой угол смачивания, поверхностную энергию, шероховатость) [39-41]. [c.102]

Оценить изменение поверхностных свойств образцов из полипропилена и Д-16 по степени растекания на них капель глицерина. Измерить краевой угол окуляр-микрометром, совместив горизонтальную риску окуляра с линией поверхности образца (рис. И). [c.138]

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]

Степень смачивания можно количественно выразить углом смачивания, который называется краевым углом (рис. 1.2). Определить точно значение краевого угла невозможно из-за сложностей, обусловленных поверхностными свойствами, формой поверхности и технологической предысторией субстрата, поэтому используется равновесный краевой угол 9. [c.19]

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]

Это же следует и из приведенной формулы. Чтобы при бесконечно малом радиусе в момент зарождения мог образоваться пузырек газа, начальное его давление должно быть бесконечно большим. Поэтому в расплавах газы накопляются и задерживаются только в закрытых порах или на поверхности частиц твердых фаз, каковыми могут быть нерастворившиеся минералы. Чем слабее эти частицы смачиваются, тем лучше будут условия для образования и накопления пузырьков. При совершенной смачиваемости твердых частиц расплавом размер пор сокращается и активными окажутся лишь те из них, радиус которых выше критического. В этой связи важное значение имеет также характер поверхности зерен. Шероховатая поверхность, изменяя краевой угол смачивания в сторону его уменьшения, способствует более интенсивному накоплению и сохранению газа в закрытых порах. Чем выше частота и больше центров образования пузырьков газа в единицу времени, тем выше может быть эффект вспучивания, если будут созданы условия для роста газовых пузырьков. Рост же газовых пузырьков в следующие моменты после их возникновения зависит от продолжающегося выделения и накопления газов, развиваемого ими давления, температуры и свойств расплава. При большом давлении газа в закрытых порах и малых значениях вязкости и поверхностного натяжения может произойти разрыв стенок между порами и газы выйдут наружу. Вспучивание будет опти- [c.75]

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]

Исследование поверхностных свойств растворов ПАА в системе раствор - нефть - кварц показало гидрофилизующее действие ПАА, уменьшающее отступающий краевой угол на 20-30°. Кроме того, ири контакте раствора ПАА с полярной углеводородной жидкостью происходят физико-химические процессы, приводящие к некоторому снижению межфазного натяжения. [c.73]

Степень смачиваемости твердой поверхности водой определяется величиной краевого угла смачивания, образуемого поверхностью растекающейся капли воды с поверхностью твердого тела Величина краевого угла смачивания находится в пределах от О до 180 °С Чем больше краевой угол, тем хуже смачивается твердое тело водой, т е тем более оно гидрофобно, а следовательно, более флотоактивно Частицы, хорошо смачиваемые водой, называются гидрофильными Сила прилипания частицы угля к пузырьку воздуха зависит от степени гидрофобности поверхности частицы, величины пузырька и плотности пульпы Различные угли смачиваются водой по-разному блестящие — хуже, матовые — лучше Поэтому угольные шламы, которые представляют собой шихты, состоящие из углей различных марок, флотируются тем лучше, чем больше в них содержится блестящих углей Окисленные на складе угли флотируются хуже, чем угли свежего поступления, так как меняются их поверхностные свойства при взаимодействии с кислородом воздуха [c.44]

При проверке уравнения Юнга, как и при проверке уравнения Гиббса (см. разд. П-6), возникает еще один довольно общий вопрос в какой мере сохраняется смысл величин уву и у ь в реальных системах Если, например, вертикальная составляющая yL, равная уь51п0, приводит к значительному микроскопическому нарушению твердого тела, то поверхностные свойства последнего в области трехфазной границы не должны быть такими же, как на остальной поверхности. Опять же большинство твердых тел обладает гетерогенными поверхностями (см. разд. У-4Б), для которых смысл величин увт и узь не вполне ясен. Термодинамически данный вопрос можно решить двумя способами сравнивая теплоты смачивания с величинами, рассчитанными нз температурной зависимости краевого угла, либо сравнивая наблюдаемое влияние растворенного поверхностно-активного вещества на краевой угол с эффектом, рассчитанным по результатам независимых адсорбционных измерений на всех трех поверхностях раздела. [c.287]

Флотация представляет собой метод обогащения или концентрирования, заключающийся в создании олеофильной (гидрофобной) поверхности на неуглеводооодных частицах. Этот процесс высоко избирателен неуглеводородные частицы, приобретающие гидрофобные свойства, могут быть удалены из водной фазы в результате налипания на них пузырьков газа и аэрирования. Для лучшего разделения и сбора целевых минералов смеси при пенной флотации применяют химические реагенты трех типов. Коллекторы, например ксантаты, образуют на частице минерала гидрофобное покрытие, тем самым увеличивая краевой угол между воздуи1ным пузырьком и твердой частицей. Пенообразователи, типичным примером которых могут служить крезолы или тер-пинолы, снижают поверхностное натяжение и увеличивают неоднородность поверхности, что облегчает образование пены. Регуляторы (активаторы, депрессоры и др.), такие, как цианистый натрий или сульфат меди, снижают плавучесть частиц балластных минералов или улучшают обволакивание коллектором частиц ценной породы, облегчая переход их в пену. Помимо горной промышленности флотацию [c.106]

Внутреннюю поверхность капилляра смачивают жидкостью с поверхностно-активными свойствами, например неионогенными моющими средствами, производными аммония или фосфония. Это позволяет уменьшить поверхностное натяжение наноспмой затем неподвижной жидкости, уменьшить краевой угол смачивания и, кроме того, блокировать активные центры поверхности. К этой же группе способов можно отнести обработку раствором полиэтиленгликоля 20М или различными другими полимерами. [c.175]

Итак, по величине краевого угла все твердые поверхности можно разделить на гидрофобные и гидрофильные или олеофоб-ные и олеофильные. Как уже отмечалось, краевой угол даже для конкретных систем (твердое тело — жидкость) может изменяться в зависимости от внешних условий, наличия загрязнений и других причин. Поэтому смачивание поверхностей можно классифицировать по величине поверхностного натяжения твердого тела, которая более стабильна н не зависит практически от свойств [c.49]

Путем изменения свойств шлака можно регулировать его адгезию. Так, плохое смачивание углерода шлаками приводит к тому, что до 25% угля выносится с дымовыми газами . Для уменьшения этого процесса применяли цинксодержащие шлаки (25% ZnO) и вводили добавки (FeS, NaaO, Fes04), обладающие поверхностно-активными свойствами. В результате этого улучшается смачивание углерода (краевой угол снижается с 120° до 70°) и предотвращается вынос угля дымовыми, газами. [c.259]

Абгезивами называются веш,ества, а также пленки и покрытия, применяемые для предотвращения (или сильного понижения) адгезии одного твердого тела к другому при их непосредственном контакте. Такие материалы широко применяются в технологических процессах формования, литья или прокатки. Естественно, что среди специалистов различных отраслей производства распространены разные названия таких веществ, например различные формовочные присадки, смазки и т. п. Примерами материалов, используемых для подобных целей, могут служить полидиметилсилок-саны, длинноцепочечные жирные кислоты, амины, амиды и спирты, различные высокофторированные жирные кислоты, спирты и их производные. Применяются также различные тефлоновые пленки, которые наносятся на стенки формы из водных дисперсий тефлона с последующим высушиванием и кратковременной термообработкой при высокой температуре. При формовании многие из этих веществ обеспечивают оптимальные условия извлечения изделия из формы уже при образовании конденсированного адсорбционного монослоя. Ясно, что действие этих пленок основано на том, что стенки формы приобретают свойства поверхностей низкой энергии, характеризующихся значениями у,, равными приблизительно 24 для полиметил-силоксанов, 22—24 для алифатических соединений, 15 для высоко-фторированных алифатических соединений (поверхностная пленка которых образуется СЕ Н-группами), 18 для покрытий из политетрафторэтилена, 16,2 для полигексафторэтилена, 10—12 для некоторых полиэфиров фторированного спирта, этерифицированного полиакриловой или полиметакриловой кислотами , и 6—10 для перфторированных алифатических кислот. Любой жидкий или пластичный материал, помещенный в такую форму с модифицированной поверхностью, будет образовывать тем больший равновесный краевой угол, чем больше разность — у,. [c.304]

В табл. 43 обобщены свойства крупносетчатых смол [2], приготовленных Ромом и Хаасом. Распределение пор по размерам (колонки 2, 3 и 4) определяли по объему ртути, поглощаемому смолой при заданном давлении, с использованием уравнения р =1 —4а os 6/d, где Р — давление, необходимое для того, чтобы ртуть проникла в поры диаметром d (в ангстремах), а — поверхностное натяжение, 0 — краевой угол. Кажущуюся плотность определяли по вытеснению ртути, а плотность решетки по вытеснению гелия. [c.267]

При прздварительном отборе полимеров, предназначенных в качестве защитных от обледенения, могут приниматься в расчет их гидрофобные свойства, поскольку существует некоторая корреляция между криофобностью и гидрофобностью материалов (табл.5,6). Критерием гидрофобности, как характеристики интенсивности межмолекулярного взаимодействия поверхности тела с водой, является краевой угол смачивания (6 ) и критическое поверхностное натяжение смачивания (Ус) Дяя гидрофобных или гидрофобизированных (т.е. обработанных водоотталкивающими веществами или составами) поверхностей краевой угол смачивания водой 90° <0 < 180°. Показано [59], что криофобные свойства проявляются у полимерных покрытий, для которых 0> 90°, а критическое поверхностное натяжение смачивания меньше 25 дин/см. Значения критического поверхностного натяжения смачивания, которые мохут быть использованы при качественной оценке криофобных свойств материалов, приведены ниже [5,61,62] [c.106]

Таким образом, криофобные свойства полимеров относятся к категории поверхностных и зависят от таких характеристик, как краевой угол смачивания водой, критическое поверхностное натяжение смачивания, влагопоглощение. [c.108]

Криофобность в отличие от гидрофобности и других свойств полимеров исследована гораздо в меньшей степени. Изучение зависимости криофобных (антиобледенительных) свойств полимеров и полимерных материалов от их химической природы и строения показывает, что факторами, ответственными за криофобность, являются на молекулярном уровне - неполярность (или малая полярность) поверхности нолимера или субстрата, ее заполнение метильными или перфторме-тильными группами на уровне макроскопических свойств - высокий (>90°) краевой угол смачивания водой, т,е. гидрофобность поверхности, малое критическое поверхностное натяжение смачивания (<25 дин/см), практическое отсутствие влагопоглощения, [c.117]

Краевой угол 0 легко поддается экспериментальному определению и позволяет количественно оценить такие практически важные процессы и явления, как смачивание и растекание, пропитка, адгезия [1—4]. Однако приводимые в многочисленных публикациях значения 0 не следует рассматривать как физические константы, однозначно характеризующие исследуемые объекты. Величина реально измеряемого краевого угла зависит не только от природы контактирующих фаз и характера их взаимодействия, но и от ряда дополнительных факторов, не всегда контролируемых в условиях эксперимента. В их числе, например, количество и свойства микропримесей, физическая структура и химический состав поверхностного слоя твердого тела, его шероховатость, относительная влажность воздушной среды (вообще состав газовой фазы, особенно наличие в ней адсорб-ционно активных веществ). Таким образом, данные о краевых углах часто содержат в большей или меньшей степени элемент неопределенности, что необходимо учитывать при их использовании. [c.210]

К сожалению, величину fsv не удается измерить ни для какой даже очень гладкой твердой поверхности низкой энергии. Важно подчеркнуть, что все сказанное о свойствах поверхностей высокой энергии и о величинекак о важном поправочном члене уравнения (10), не обязательно справедливо в отношении поверхностей низкой энергии. Напротив, имеется много косвенных экспериментальных доказательств того, что всякий раз, когда жидкость образует на твердом теле большой краевой угол, поверхность этого тела адсорбирует некоторое количество пара этой жидкости. Используя новый потенциометрический метод изучения адсорбции, Бевиг и Зисман показали, что некоторая, хотя и незначительная, адсорбция большинства парообразных веществ наблюдается даже на таких поверхностях, как поверхность гладкого и чистого тефлона или сополимера тетрафторэтилена с гексафторпропиленом. Многочисленные измерения адсорбции при комнатной температуре, проведенные недавно Мартини на весах Мак-Бена—Бакра, во всем диапазоне относительных давлений р/ро (от О до 1) показали, что на многих веществах пары адсорбируются лишь на части поверхности, образуя очень мало заполненный монослой. Отсюда, для всех жидкостей с много меньшим, чем величина сравнительно с Ш а должна быть очень небольшой. Те же самые выводы для аналогичных температурных условий справедливы по отношению к другим твердым поверхностям низкой энергии (таким, как полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид и т. п.) при смачивании их жидкостями с поверхностным натяжением, много большим, чем у данного твердого тела. [c.295]

Наглядным методом изучения свойств адсорбционных слоев на плоских твердых подкладках является оценка их смачиваемости путем измерения краевых углов, образуемых чистой жидкостью с исследуемой поверхностью. Этот метод был разработан и с большим успехом использован Цисменом с сотрудниками для измерения краевых углов разнообразных жидкостей на различных твердых поверхностях известного химического состава и физического строения. Величина краевого угла зависит, естественно, от строения как жидкости, так и твердого тела. В результате исследования одной и той же подкладки, а именно поверхности полиэтилена, состоящего исключительно из групп СНа и жидкостей различных гомологических рядов (н-алканы, н-эфиры, галоидоалкилы, спирты и сложные эфиры), построены кривые зависимости краевого угла от поверхностного натяжения жидкостей. Авторы установили, что для каждого ряда существует некоторое критическое значение поверхностного натяжения, ниже которого жидкость самопроизвольно растекается по твердой подкладке, т. е. образует краевой угол, равный нулю, или вообще не образует его. Изучение различных углевгдородов -полиэтилена, парафина и монокристаллов н-Сз Н,4 в качестве подкладок—показало, что группа СНд обладает меньшей поверхностной энергией, чем группа СНз 41]. Смачивающая способность поверхностей галоидозамещенных соединений повышается с увеличением содержания хлора и, наоборот, понижается с повышением содержания фтора. Поверхность политетрафторэтилена обладает наименьшей поверхностной энергией из всех исследованных до настоящего времени материалов и почти столь же трудно смачиваемой является поверхность поли-хлортрифторэтилена. Различия в смачивающей способности жидкостей определяются способностью к образованию водородных связей [42]. Интересно отметить, что поверхностное натяжение жидких перфторзамещенных углеводородов ниже, чем у любой другой жидкости, аналогично тому, как это имеет место и у их твердых гомологов [43]. [c.293]

Установлено, что маслорастворимые ингибиторы коррозии увеличивают смачиваемость металла нефтепродуктами, образуя на металле гидрофобные пленки. Эти ингибиторы, в отличие от остальных растворяющихся в маслах поверхностно-активных веществ - присадок к маслам, сникают поверхностное натяжение на границе раздела масло - вода и особенно на границе раздела масло - адсррбционная пленка врды на металле, увеличивают краевой угол капли масла на воде и краевой угол капли воды на масляной пленке (при отсчете в сторону водной фазы). Адсорбционная вода с поверхности металла вытесняется и на нем образуются пленки, не пропускающие воду и не десорбирующиеся водой. Это свойство маслорастворимых ингибиторов имеет большое значение, так кай позволяет определять их эффективность и создавать не трлькр ингибированные масла, смазки и тонкопленочные покрытия, но также [c.17]