ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кинетический гистерезис смачивания из "Физико-химические основы смачивания и растекания" При анализе гистерезиса смачивания различают краевые углы натекания и оттекания (применяют также термины — наступающие и отступающие краевые углы). [c.47] Краевые углы натекания 0нт могут формироваться разными способами, чаще всего — при натекании жидкости на твердую поверхность (т. е. при увеличении смоченной площади) (рис. П. 1,а) или при увеличении объема капли при неизменной площади контакта жидкости с твердым телом (рис. И. 1,6). Краевые углы натекания образуются также у передней кромки капли, находящейся на наклонной плоскости (рис. 11.1, в). Краевые углы оттекания 0от образуются при оттекании жидкости с ранее смоченного участка твердой поверхности (рис. II. 1,г), при уменьщении объема капли и постоянной смоченной площади, например при испарении или отсасывании части объема капли (рис. II. 1,6), на наклонной твердой поверхности у задней кромки капли (рис. II. 1,в). [c.47] Для анализа причин гистерезиса оценивают расположение ветвей петли и ее форму. Для этого используют критерий повторяемости [61], при выполнении которого гистерезисная петля воспроизводится при неограниченном числе циклов погружения и вытаскивания пластины. Выполнение критерия повторяемости показывает, что силы, вызывающие гистерезис смачивания, не изменяются. Если же существенную роль играют физико-химические процессы (например, вес мениска изменяется от одного цикла к другому из-за испарения жидкости), критерий повторяемости не выполняется и петля получается разомкнутой (рис. П.2,г). [c.49] Для измерения силы сопротивления, действующей на линии смачивания, может применяться следующий метод. Между маятником А, подвешенным на стеклянной нити В, и исследуемой поверхностью D помещается пузырек газа Я, а весь объем кюветы Б и трубки В заполняется жидкостью (рис. II. 3). При горизонтальном перемещении кюветы Б маятник отклоняется общая сила сопротивления fo = /Aig (l—рш/рт)/5, где S и I — длина маятника и отклонение маятника от равновесия М — его масса g — ускорение свободного падения р и рт —плотности жидкости и материала маятника. Удельная сила сопротивления, препятствующая перемещению линии смачивания, Ч = fjir, где г — радиус основания пузырька. При смещении пузырька удается различать статическое сопротивление, которое необходимо преодолеть для начала движения пузырька, и динамическое сопротивление, которое действует во время скольжения пузырька между поверхностью твердого тела и маятником. Например, в системе вода — воздух — стекло динамическое сопротивление на 25—30% меньше статического. По описанной методике установлено, что сила сопротивления возникает прн перемещении линии смачивания в направлении, перпендикулярном к этой линии, а перемещение вдоль линии смачивания совершается без сопротивления. Этот вывод основан на следующем опыте. Парафинированная фольга, до середины погруженная в воду, перемещалась в горизонтальном направлении вдоль линии смачивания при таком перемещении сопротивление не обнаруживалось. При вертикальном перемещении фольги (т. е. перпендикулярно линии смачивания) возникало сопротивление 7,6 мН/м [64]. [c.51] Из уравнения (II. 4) следует, что чем хуже смачивание (боль-ще равновесный краевой угол), тем больше сила Ч , тем соответственно больше гистерезис смачивания. [c.52] Из уравнений (II. 4) и (II. 5) следует, что максимальный гистерезис смачивания (0нт — 0от)макс соответствует равновесному краевому углу 00 = 90°. Из соотношений (II. 4) и (II. 5) следует также, что уравнение 0о = (0нт + 0от)/2, которым иногда пользуются для приближенной оценки равновесного краевого угла, выполняется строго только при 00 = 90° в остальных случаях ( os 0ОТ os 0о) Ф ( os 00 — os 0нт) [65]. [c.52] Вернуться к основной статье