潤濕和鋪展-ppt課件

1、 潤濕現(xiàn)象目錄表面張力表面張力測定表面張力的方法測定表面張力的方法影響表面張力的因素影響表面張力的因素潤濕現(xiàn)象潤濕現(xiàn)象接觸角與楊氏方程接觸角與楊氏方程毛細管現(xiàn)象毛細管現(xiàn)象潤濕熱潤濕熱表面張力分子在體相內(nèi)部與界面上所處的環(huán)境是不同的，處于體相內(nèi)部的分子在各個方向上所受到的力可以彼此相互抵消，其合力為零；而表面層中的分子則處于力場不對稱的環(huán)境中，液體內(nèi)部分子對表面層中分子的吸引力遠遠大于液面上蒸汽分子對它的吸引力，是表面層中的分子恒受到指向液體內(nèi)部的拉力，因而液體表面的分子總是趨于向液體內(nèi)部移動，力圖縮小表面積。這就是為什么液滴總呈球形，肥皂泡要用力吹才能變大的原因，因為相同體積的球形表面積最小，

2、擴張表面就需要對系統(tǒng)做功。表面張力定義:(1) 引起液體表面收縮的單位長度上的力 F=2l =F/(2l) 單位：Nm-1 (2)增加單位面積所消耗的功 Wr=Fdx=2ldx= dAs = Wr / dAs 單位：Jm-2 1J=1Nm-1測定表面張力的方法固體）1 臨界表面張力測定法將一系列已知表面張力的液體置于表面張力較小的高分子固體表面上，并分別測定其接觸角，則各液體的表面張力和接觸角的余弦之間大致有直線關(guān)系，將直線外推到cos=1,則對應(yīng)的表面張力為此固體的臨界表面張力c 。2 利用高聚物液體的表面張力與溫度的關(guān)系求固體的表面張力測定高聚物熔融體在不同溫度下的表面張力，再外推到相當于

3、固體狀態(tài)時的某一溫度下的表面張力，即為該溫度下的表面張力。測定表面張力的方法固體）測定表面張力的方法液體）1 環(huán)法(du Noy 法) 測定表面張力的方法液體）2 氣泡最大壓力法(應(yīng)用廣泛)3 毛細管上升法影響表面張力的因素1物質(zhì)的本性：對于純液體或純固體，表面張力取決于分子間形成化學鍵能的大小，化學鍵越強，表面張力越大 (金屬鍵)(離子鍵)(極性共價鍵)(非極性共價鍵)2 溫度：一般液體的表面張力隨溫度升高而降低=0 (1-T/Tc)n Ramsay和Shields公式 V2/3=K(Tc-T-6.0)3 壓力：表面張力隨壓力增大而減小，壓力變化不大時，對表面張力的影響很小。4 相界面性質(zhì)A

4、ntonoff法則 1,2=1-2潤濕現(xiàn)象潤濕：固體表面上的氣體被液體取代的過程分類：沾濕、浸濕和鋪展衡量標準：G 和 接觸角潤濕現(xiàn)象沾濕：氣-固和氣-液界面消失，形成固-液界面的過程。G=sl-l-s若自發(fā)則 G0沾濕功 W=-G 潤濕現(xiàn)象浸潤：氣-固界面完全被固-液界面取代的過程。 G=sl-s若自發(fā)則 G0浸濕功 W=-G潤濕現(xiàn)象鋪展：少量液體在固體表面自動展開，形成一層薄膜的過程。 G =sl+l-s若自發(fā)則 G 0浸濕功 W = -G鋪展系數(shù) S = -G接觸角與楊氏方程接觸角潤濕角）定義：當一液滴在固體表面上不完全展開時，在氣液固三相會合點，固-液界面的水平線與氣-液界面切線的夾角

5、，稱為接觸角。接觸角與楊氏方程接觸角的測量方法（1液滴法用極細的的毛細管將液體滴加在固體表面2上，由幻燈機1射出的一束很強的平行光通過液滴和雙凸透鏡3將放大的像投影在幕4上，調(diào)節(jié)2,3之間的距離，使圖像清晰，然后用鉛筆描圖，再用量角器直接量出接觸角的大小。接觸角與楊氏方程接觸角的測量方法（2氣泡法將上面的裝置中的2改成光學玻璃槽，將待測液體倒入槽中，再把待測固體浸入槽內(nèi)液體中，然后把小氣泡由彎曲毛細管中放出，使 氣泡停留在被測的固體表面下，再用光學發(fā)測出接觸角。接觸角與楊氏方程接觸角的測量方法（3Washburn動態(tài)測量法接觸角與楊氏方程接觸角接觸角與潤濕的關(guān)系= 180 完全不潤濕 180 沾濕 90 潤濕=0或不存在 鋪展接觸角與楊氏方程楊氏T.Young方程或潤濕方程 s=sl+lcos毛細管現(xiàn)象毛細管上升現(xiàn)象毛細管現(xiàn)象毛細管下降現(xiàn)象潤濕熱潤濕熱浸潤熱） 定義：當液體浸潤固體時，由于固-液分子間的相互作用必然要釋放出熱量，此熱量稱為潤濕熱，它