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润湿与不润湿接触角,水在材料上的润湿现象
发布时间:2017-02-21   点击次数:3795次

 一滴水落在干净的玻璃板上,会在板面上扩散开来,形成一薄层水;同样一滴水,滴在石蜡上,这滴水会聚集成近似的球形,只是由于重力的作用稍微压扁了一些。

  一滴水银淌在干净的玻璃上,水银会聚集成近似的球形;同样一滴水银,滴在锌板或铅板上,水银会向四面漫流,形成一湾层水银。

  水在玻璃上向四面漫流,水银在铜板或锌板上向四面漫流这类现象,我们称之为润湿现象,前者称为水润湿玻璃,后者称为水银润湿铜板或锌板。接触角测量仪就是测试种种材料的润湿现象的。

  水在石蜡上聚成近似球形,水银在玻璃板上聚成近似球形这类现象,称为不润湿现象。前者称为水不润湿石蜡,后者称为水银不润湿玻璃。

水滴的润湿与不润湿

  润湿与不润湿现象是液体与固体接触处的一种表面现象。润湿与不润湿取决于液体分子与固体分子问的相互作用力(称为附着力)大于或小于液体分子间的相互作用力(称为内聚力)。分子问引力有一作用范围,与固体接触处的接触面对液体分子的影响也有一定的范围。设固、液分子间的引力有效作用距离为/,液、液分子问的引力有效作用距离为众,则在液、固接触处,厚度的较大者的一层液体中的分子受力情况将与内部的液体分子受力情况有所不同,它们将受到接触面的影响,这层液体我们称之为附着层。

  实验表明,不同液体对不同固体润湿与不润湿的程度不同,为表明这种润湿或不润湿的程度,引入接触角这个物理量。在液体与固体接触处,作液体表面的切线与固体表面的切线,这两条切线通过液体内部所成的角度,称为接触角(

 

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  当液体润湿固体时,液体与固体相接触的附着层要扩展,其接触角为锐角。上图表示润湿固体的液体装在用这种固体材料做成的容器中接触角角的情况,图中表示润湿固体的液滴在固体平面上的接触角的情况。由图可见,接触角口越小,液滴在固体平面上扩展摊开的面积越大,液体润湿固体的程度越高,当接触角为零时,液滴在固体平面上摊开成很薄的薄层,这时称液体*润湿该种固体。

  当液体不润湿固体时,液体与固体相接触的附着层要收缩减小,所以其接触角为钝角。图中表示不润湿固体的液体装在以这种固体材料为器壁的容器中接触角的情况、图为不润湿固体的液淌在固体平面上的接触角。由因可见,接触角口越大,液体越不润湿固体,当接触角小于零度时,不润湿固体的液滴与固体平面相切,这种液体对这种固体*不润湿。

  固、液、气接触处形成的接触角的大小,*由液体和固体本身的性质所决定,一定的液体和一定的固体,其接触角的数值是一定的,由于液体对固体的润湿与不润湿两种情况,所以细管内的液体自由表面也只能呈现出两种弯曲面。

润湿现象和润湿角

  手入水即湿,但涂油后入水就不湿了,干净下班上有水倒掉后,玻璃是湿的,但玻璃上有汞倒掉后玻璃上无汞,这些现象都是经常遇到的,要解释这些现象必须弄清楚什么叫润湿和润湿角。润湿角也叫接触角。

 什么叫接触角

  1、液体对固体的润湿

  液体与固体接触时液体能否润湿固体,从热力学观点看,就是恒温恒压下体系的表面自由焓是否降低,如果自由焓降低就能润湿,且降低越多润湿程度越好,在不断的操作过程中,技术人员发现润湿现象与接触角有关,而接触角是可以通过测试仪进行测定的。

  2、接触角与润湿的关系让液体的固体表面形貌开成液体,如下图所示,达到平衡时,在气、液、固三相接触的交界点处,沿气-液界面画切线,称此切线与固液界面之间的夹角为接触角。

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