1-1.9. Физико-механическая связь жидкости

Возможны два случая смачивания: 1) 0<b<1, когда="" капля="" жидкости="" растекается="" по="" твердой="" поверхности,="" образуя="" равновесный="" краевой="" угол="" Θ<90°="" (такая="" поверхность="" называется="" лиофильной);="" 2)="" —1<В<0="" (σ31="">σ32), капля жидкости образует на твердой поверхности краевой угол 0>90° (такая поверхность называется лиофобной).

Величина угла смачивания зависит от того, какая поверхность твердого тела, сухая или предварительно смоченная, приходит в соприкосновение с жидкостью. Например, при погружении сухой стеклянной пластинки в воду угол смачивания больше, чем при вынимании пластинки из воды. Это явление носит название гистерезиса смачивания. Природа его не вполне ясна. Возможно, что этот гистерезис обязан своим происхождением адсорбции поверхностью твердого тела вещества, в том числе и воздуха.

Если разность σ32 — σ31 не только положительна, но равна или больше σ12, то жидкость полностью растекается по твердой поверхности, краевого угла не образуется и поверхностное натяжение сохраняет лишь значение избытка свободной энергии поверхностного слоя.

В этом случае смачивание не может быть определено величиной В = cos Θ, а характеризуется свободной энергией (Е) смачивания на единицу смоченной поверхности (Ω) твердого тела в процессе растекания капли.

Удельная работа dA/dΩ или коэффициент растекания равен:

Для обычных жидкостей σ12 изменяется от 16—18 до 73 эрг/см2. С увеличением температуры коэффициент поверхностного натяжения уменьшается приблизительно по линейному закону. Например, для воды эта зависимость имеет вид: