Humectabilitat, angle de contacte i mesura

Humectabilitat, angle de contacte i mesura

Humectabilitat, angle de contacte i mesura

En realitzar una gota sobre una superfície sòlida, una de les condicions següents poden ocórrer:

La gota es propaga completament la superfície sòlida, formant una pel·lícula de líquid sobre això.

La gota s'estén sobre la superfície sòlida i forma una gota més plana sobre ell.

Gotetes no gairebé estén sobre la superfície sòlida, però "seure" a ells per formar una gota altament que sobresurt.

Mullar es refereix al procés de substituir un altre immiscible fluid (gas o un altre líquid) amb un líquid en una superfície sòlida. El grau al qual un líquid és wetted sobre una superfície sòlida pot ser mesurat per l'angle de contacte, que és l'angle entre el líquid / aire interfície i la superfície sòlida (incloent-hi la porció de fase líquida)

En el primer cas, l'angle de contacte és 0 ° i diem que el líquid pot mullar completament la superfície sòlida; en el segon cas, l'angle de contacte és superior a 0 º, però menys de 90 °, podem dir que el líquid pot mullar parcialment la superfície sòlida; en el tercer cas, l'angle de contacte és superior a 90 °, diem que el líquid no pot mullar la superfície sòlida.

Per a un determinat sistema trifàsic de superfície líquid / sòlid / ambient (que també pot ser una altra fase líquida incompatible amb el líquid), l'angle de contacte ha de ser un valor específic que és determinada per la interacció entre les tres fases, que és líquid / gas, líquid / sòlid i sòlid / gas interfície, ve determinat pel mateix sistema, el resultat de la recerca de l'energia total mínima. La forma de la gota sobre la superfície sòlida està determinada per l'equació Y-L, mentre les funcions d'angle de contacte com a condició de límit. En el cas ideal, la relació entre l'angle de contacte i la força de la interacció de tres fases es pot descriure per l'equació de la Young següents (Young eq.)

Gamma i exemples d'angles de contacte

4) gotetes d'aigua en el full de lotus

Drop Penjoll després de fittting la gamma d'angles de contacte físicament significatius és de 0 ° a 180 °. Un angle de contacte de 0 ° significa que el líquid completament s'estén sobre la superfície sòlida fins que formen una monocapa (si hi ha cap obstrucció!). Un angle de contacte de 0 ° a 30 ° indica que el líquid té un bon humectabilitat a la superfície sòlida i s'estengui bé. Aquest interval és important per a molts processos com ara pintures, revestiments, neteja, engomat nus i així successivament. L'angle de contacte entre 30 º i 90 º significa que el líquid té una certa humectabilitat a la superfície sòlida, però no és molt bo. Quan l'angle de contacte és superior a 90 °, el líquid té cap humectabilitat a la superfície sòlida. Quan augmenta aquest angle com l'angle d'aproximadament 130 ° °-140, el líquid comença a exposar repellency superficial a la superfície sòlida. Quan l'angle de contacte és major per sobre 150 º, la gota és de fet "assegut" a la superfície, deixant la superfície tan aviat com tingui l'oportunitat i exhibeix un alt grau de repellency a la superfície. Aquest és el cas de gotetes d'aigua en les fulles de lotus, amb angles de contacte fins a uns 170 °, conegut com el "efecte de lotus", que sovint també es coneixen com a superfícies hidrofòbic, són auto-neteja i tenen grans aplicacions potencials, així que és un punt calent en recerca actual.

 ΔΘ = Θ_un-Θ_r

La superfície no ideal real, resultant en joves angle de contacte caracterització de la humectabilitat superfície de la pràctica tradicional no és perfecte, vostè ha de considerar també la histèresi angle de contacte, per totalment caracteritzen, com ara hidrofòbic propietats superficials.