聚合物的表面張力及應(yīng)用

1、表面現(xiàn)象表面現(xiàn)象 它們?yōu)槭裁纯梢运鼈優(yōu)槭裁纯梢?漂在水面上漂在水面上 水水 ps 水在毛細(xì)管中為水在毛細(xì)管中為 什么會(huì)上升什么會(huì)上升 表面現(xiàn)象的微觀成因表面現(xiàn)象的微觀成因 微觀微觀成因成因 表面相分子受力不均 勻，其分子有被拉入 液相的趨勢(shì)。 這種受力不均勻性是 表面現(xiàn)象產(chǎn)生的微觀 成因。 液體的表面積因而有 自發(fā)收縮的趨勢(shì)。 這解釋了為什么液滴會(huì)以 球形的形態(tài)存在 液相液相 氣相氣相 液液- -固界面現(xiàn)象固界面現(xiàn)象 接觸角接觸角(contact angle) 接觸角的示意圖：接觸角的示意圖： 潤(rùn)濕潤(rùn)濕 親液性固體親液性固體 l s g AN M s-l s-g l-g 不潤(rùn)濕不潤(rùn)濕 憎液性固

2、體憎液性固體 l s g AN M s-l s-g l-g 接觸角接觸角(contact angle) 接觸角接觸角(contact angle) 在氣、液、固三相交界點(diǎn)，氣在氣、液、固三相交界點(diǎn)，氣- -液與氣液與氣 - -固界面張力之間的夾角固界面張力之間的夾角稱稱 為為接觸角，通常用接觸角，通常用 表示。表示。 若接觸角大于若接觸角大于90，說(shuō)明液體不能潤(rùn)，說(shuō)明液體不能潤(rùn) 濕固體，如汞在玻璃表面；濕固體，如汞在玻璃表面； 若接觸角小于若接觸角小于90，液體能潤(rùn)濕固體，液體能潤(rùn)濕固體， 如水在潔凈的玻璃表面。如水在潔凈的玻璃表面。 接觸角接觸角(contact angle) cos s g

3、s ll g dldldl cos s gs l l g Young方程方程: l s g A N M s-l s-g l-g 接觸角接觸角(contact angle) cos s gs l l g YoungYoung方程方程 （1 1）完全潤(rùn)濕）完全潤(rùn)濕 時(shí)，時(shí)，YoungYoung方程不成立，方程不成立， 但液體仍然可以在固體表面完全鋪展開(kāi)來(lái)；但液體仍然可以在固體表面完全鋪展開(kāi)來(lái)； cos1,0 s gs ll g 時(shí) s gs ll g （2 2）潤(rùn)濕）潤(rùn)濕 固體能為液體所潤(rùn)濕；固體能為液體所潤(rùn)濕； 0 1cos0,90 s gs ll g 時(shí)， 接觸角接觸角(contact angle) （3 3）不潤(rùn)濕）不潤(rùn)濕 固體不能為液體所潤(rùn)濕；固體不能為液體所潤(rùn)濕； cos0,90180 s gs l 時(shí)， cos s gs l l g YoungYoung方程方程 注：注：1. 1. 接觸角為平衡接觸角；接觸角為平衡接觸角； 2. 2. s gs v 鋪展過(guò)程鋪展過(guò)程 s 潤(rùn)濕作用應(yīng)用潤(rùn)濕作用應(yīng)用 1.1.增加潤(rùn)濕作用增加潤(rùn)濕作用 2.2.降低潤(rùn)濕作用降低潤(rùn)濕作用 3.3.礦物浮選礦物浮選 接觸角接觸角(contact angle) 接觸角的示意圖：接觸角的示意圖： 潤(rùn)濕潤(rùn)濕 親液性固體親液性固體 l s g AN M s-l s-g l-g 不潤(rùn)濕不潤(rùn)濕 憎液性固體