Смачиваемость

Смачивание определяют на капле жидкости, находящейся на твердой поверхности, и характеризуют значениями краевого угла смачивания, работой адгезии и напряжениями в точке контакта трех фаз (жидкой, твердой и газообразной). Чтобы получить количественные значения этих параметров используют самые различные методы.

Базовые уравнения

  • работа когезии (работа, которую нужно затратить, чтобы произошел разрыв жидкости площадью 1 см2);
  • работа адгезии (работа, которую требуется затратить для то, чтобы разделить две жидкости);
  • коэффициент смачивания

Методы измерения поверхностного натяжения жидкостей. Величина поверхностного натяжения жидкости определяется, как правило, косвенным способом: капиллярным, методом максимального давления пузырьков, динамическими методами и др.

Тензометрические методы

Этот метод заключается в измерении силы взаимодействия датчика с поверхностью жидкости, для которой производят определение величины поверхностного натяжения. Основным средством измерения при использовании данного метода являются веси Вильгельма, с точностью до 1 млг, оснащенные гидроцилиндром, который позволяет регулировать уровень жидкости по отношению положения датчика. В качестве датчика может использоваться кольцо (метод Нои) или тонкая пластина (метод Вильгельма). Пластину (кольцо) изготавливают из платины (т.е. используют материал, стойкий к окислению). Термостатированную емкость при помощи подъемного столика поднимают вверх, и платиновая пластинка, подвешенная к коромыслу весов на проволоке, приходит в соприкосновение с исследуемой жидкостью. Момент сопротивления фиксируется по показаниям весов. Далее пластину полностью погружают в жидкость и накладывают на весы гирьки в таком количестве, чтобы возвратить весы в исходное положение. Сила зависит от формы и размеров датчика давления на поверхности жидкости и косинуса краевого угла смачивания в.

Метод Нои.

Если кольца или платиновая пластинка полностью смачиваются жидкостью, то поверхностное напряжение прямопропорциональны. Дополнительные приспособления позволяют учитывать изменение формы датчика, работать с небольшим количеством жидкости (цилиндрические датчики малого диаметра), исследовать изменение поверхностного натяжения при переменной температуре и пр. Современные приборы позволяют фиксировать измеряемые величины с большой точностью. Однако при определении величины поверхностного натяжения таким методом следует знать, что все измерения основаны не на поверхностном, а на межфазном натяжении между жидкостью и окружающей атмосферой. Таким образом, данный метод не может быть использован при определении величины поверхностного натяжения для летучих жидкостей. Метод неподвижной капли. Форма капельки жидкости определяется двумя силами: силой тяжести, которая стремится оторвать каплю от подложки и величиной поверхностного натяжения, которое стремится максимально сократить объем капли.

Метод прямого измерения краевого угла смачивания. Этот метод подробно рассмотрен в предыдущих статьях. Напомним, что он предполагает, что в качестве подложки, где находится капля жидкости, используется твердый материал с очень хорошо отшлифованной поверхностью. Форма капли во многом зависит от условий, в которых производятся измерения, т.е. величины атмосферного давления, поскольку оно определяет значения поверхностного натяжения на границе твердое тело—газ (т.е. воздух), жидкость-газ.

Точность измерений и его расчетов. Краевые углы в пределах 45° измеряются с точностью порядка 2°, с уменьшением значений краевых углов точность измерений также уменьшается. Поскольку для анализа свойств клея пользуются не самими значениями краевых углов смачивания,и точность используемого метода является удовлетворительной для ограниченного числа жидкостей.

Порядок размеров допусков на измерения краевых углов смачивания. Приведенные данные позволяют понять, почему применяемый метод не может быть использован в тех случаях, когда требуется определить значения краевых углом смачивания с очень высокой (погрешность не более 1 %) степенью точности

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

Страницы: 1 2

Copyright © 2017 Современные технологии обработки древесины. All Rights Reserved.
При использовании материалов сайта гиперссылка на www.technologywood.ru обязательна.