您好, 歡迎來(lái)到化工儀器網(wǎng)
Young楊氏方程和接觸角的關(guān)系，什么是黏附功
Young方程和接觸角
潤(rùn)濕作用實(shí)際上涉及氣、液、固三相界面。因?yàn)楣腆w表面的不均勻性及固體表面能不能直接測(cè)量，加上液體分子結(jié)構(gòu)與同態(tài)相比沒有那么整齊，與氣體相比分子間距又很小，分子間作用力不能不考慮，這就使得固—液—氣三相界面十分復(fù)雜。
將一液滴滴在固體表面上，形成圖4—1的形狀。設(shè)在固 液 汽三相界面上，固－氣的界面張力為的OSG，固—液的界面張力為OSL ,氣—液的表面張力為OLG。在三相界處經(jīng)過(guò)液體內(nèi)部到氣 液界面的夾角叫接觸角，以θ表示，則三相界面張力一般服從下面的Young方程：
Young方程是研究液—固潤(rùn)濕作用的基礎(chǔ)。一般來(lái)講，接觸角θ的大小是判定潤(rùn)濕性好壞的判據(jù)。若θ＝0，cosθ＝1，液體*潤(rùn)濕固體表面，液體在固體表面鋪展；
0＜θ＜90度，液體可潤(rùn)濕固體，且θ越?。疂?rùn)濕性越好；
90度＜θ＜180度，液體不潤(rùn)濕固體。
θ＝180度，*不潤(rùn)濕，液體在固體表面凝聚成小球。
用力學(xué)方法導(dǎo)出的Young方程雖是正確的，但仍有不少爭(zhēng)議。Adam等從能量觀點(diǎn)導(dǎo)出Young方程，介紹如下。液滴在固體表面上形成如圖4—2所示的形狀，這時(shí)系統(tǒng)達(dá)到zui小自由烙狀態(tài)。假定液滴足夠小，重力影響可以忽略，現(xiàn)液體發(fā)生一個(gè)小的位移，在上面的推導(dǎo)中，忽略了重力的影響，這也是引起非議的原因。但事實(shí)證明，在一般情況下，重力和則的垂直分力的忽略是可以允許的。所以，在使用接觸角測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候，一般是以1-2微升的水滴進(jìn)行測(cè)試。
黏附功和內(nèi)聚能
接觸角的測(cè)定方法有很多種
停滴法：在光滑 均勻 水平的固體表面上放一小液滴，因液滴很小，重力作用可忽略。將液滴視作球形的一部分，測(cè)出液滴高度H與底燒錢2R。
吊片法：
將表面光滑，均勻的固體薄片垂直插入液體中，如果液體能夠潤(rùn)濕此固體，則將薄片平面上升。
纖維對(duì)液體的接觸角測(cè)定：
測(cè)定纖維對(duì)液體的接觸角非常重要，接觸角可用電子天平法進(jìn)行測(cè)定。
如圖所示，設(shè)一根纖維浸在某液體中，纖維的另一端掛在電子天平的測(cè)量臂上，用升降裝置使液面逐漸下降，纖維經(jīng)狀態(tài)脫離液面進(jìn)入C狀態(tài)，在纖維脫離液面的瞬間，由于表面張力消失發(fā)生了力的突變，電子天平測(cè)出該變化過(guò)程中力的變化，由記錄儀記下圖中的曲線。
