Адгезия жидкости и смачивание.

Капля на поверхности твердого тела представляет собой трехфазную систему: фаза Ж – жидкость капли, фаза Г – воздух, фаза Т – твердое тело:

 

Поверхностное натяжение на границе жидкости с газовой средой σ_ЖГ·действует под определенным углом к площади контакта – это краевой угол смачивания θ.

Условие растекания капли: σ _ТГ > σ _ТЖ.

Следует также принять во внимание, что в этом процессе увеличивается энергия на границе жидкость–газ и поэтому можно ожидать остановку процесса растекания при достижении равенства σ _ТГ – σ _ТЖ и σ _ЖГ·cosθ, или неограниченное растекание, если σ _ТГ – σ _ТЖ > σ _ЖГ·cosθ.

Если σ _ТГ < σ _ТЖ может произойти стягивание капли. В первом случае происходит смачивание, а во втором – несмачивание твердого тела жидкостью.

Количественной характеристикой смачивания является математическое выражениезакона Юнга.

Согласно уравнению при θ<90° cosθ>0 – смачивание

θ>90° cosθ<0 - несмачивание

Уравнение, выражающее взаимосвязь работы когезии, поверхностного натяжения и краевого угла смачивания называется уравнением Юнга-Дюпре: