润湿作用及应用.ppt

润湿作用
(1)润湿:固体(或液体)表面上的气体被液体(或另
种不互溶液体)取代的现象。
原因:固体与液体接触后吉布斯函数降低(△G<0
按润湿程度深浅分类:
(1)浸湿润湿(2)铺展润湿(3)沾附润湿
定温度和压力下,润湿的程度可用润湿过程的吉布斯
函数改变量来衡量。吉布斯函数降低越多,越易润湿。
着的过程
S
△G=()-a(g1)-(g/s)AsLs界
当AG时,粘堕算程可以自发进行
面
农药喷雾能否有效地附着在植物枝叶上,雨滴会不
会粘在衣服上,皆与粘湿过程能否自动进行有关
固体浸润过程
△G=[a(l/s)-a(g/s)As
liquid
当△G<时,浸润过程可以自段进行。
铺展过程
g界面可忽略
△GFA(/s)+a(g/)-a(8s面
g界面
S一L界面
◆定义液体在固体表面的铺展系数s
△G
s=oig/s)-o(/s)+o(g/D]=
s>O,△G<0铺展才能产生
(2)接触角与润湿方程
液体在固体表面上形成的液滴,它可以是扁平状,也
可以是圆球状,这主要是由各种界面张力的大小来决定。
如图,一液滴在固体表面上不完全展开时,有三种界
面张力,同时作用于0点处的液体分子上:
L
液滴两种典型的状态
g
g
当系统达到平衡时,在气、液、固三相交界处,
气液界面和固液界面之间通过液体内部的夹角称为
接触角(润湿角),用θ表示
接触角θ
。例如用斜板法、
吊片法等实验方法测量
、液、固三相交界处的三种
界面张力的相对大小所决定
。
三种界面张力
dll)
ds/g)力图将液体拉往左
方,使液体铺展;
ds/g) os/l)
(1)-力图将液体分子往
右拉,使液滴收缩
dug)
olg-力图将液体分子拉向
ds/go os/D)
液面切线方向,使液滴收缩。
杨氏方程
dug)
o(/g)
aS
d(s/g) o
0 d(s/D)
达到平衡时o(g/s)=a(l/s)+o(g/D)cos0
也可写作coe=0(g/s)-a(/)
(g/)
杨氏方程( Young )