Смачивание

Если жидкость контактирует с твердым телом, то существуют две возможности:
1) молекулы жидкости притягиваются друг у кругу сильнее, чем к молекулам твердого тела. В результате силы притяжения между молекулами жидкости собирают её в капельку. Так ведет себя ртуть на стекле, вода на парафине или "жирной" поверхности. В этом случае говорят, что жидкость НЕ смачивает поверхность;

2) молекулы жидкости притягиваются друг у кругу слабее, чем к молекулам твердого тела. В результате жидкость стремится прижаться к поверхности, расплывается по ней. Так ведет себя ртуть на цинковой пластине, вода на чистом стекле или дереве. В этом случае говорят, что жидкость смачивает поверхность.

Явление смачивания-несмачивания

Почему роса на листях растений собирается в капли, а не растекается по ним? Почему пауки-водомерки бегают по воде, как по суше? Откуда возникла поговорка «как с гуся вода»? Ответ на все эти вопросы один – явление несмачивания жидкостью поверхности твёрдого тела.

Но, наряду с явлением несмачивания, часто наблюдается и явление смачивания. Опустите в стакан с водой стеклянную трубочку и, вынув из воды, тщательно осмотрите её: на ней остались капельки воды. Если же стеклянную палочку искупать в стакане с ртутью, то никаких капелек ртути на палочке не обнаружите. Почему? Говорят, что стекло смачивается водой, но не смачивается ртутью. Смачивание (несмачивание) – явление, наблюдаемое при взаимодействии жидкостей с твёрдыми поверхностями.

Если частицы жидкости (молекулы и/или атомы) сильнее притягиваются к твёрдой поверхности, чем друг к другу, то жидкость растекается – наблюдается смачивание, и краевой угол острый (1). Если же силы притяжения между частицами жидкости (молекулами и/или атомами) превосходят силы притяжения к твёрдой поверхности, то жидкость не растекается, а наоборот, собирается в капли. В этом случае жидкость не смачивает твёрдое тело, и краевой угол тупой (2).

Если жидкости находится в сосуде, то смачивающая жидкость в месте соприкосновения с его стенкой образует выпуклость книзу (вогнутый мениск, от греческого meniskos – лунный серп), как бы стараясь растечься по большей площади твёрдой поверхности, и оттого приподнимается (1). В стеклянной посуде так себя ведут вода, спирт, мыльный раствор и другие жидкости. А вот ртуть, растительное масло и некоторые другие в стеклянных или других сосудах будут иметь уже выпуклость кверху – выпуклый мениск (2).Смачивание имеет важное значение как в быту, так и в промышленности. Хорошее смачивание необходимо при крашении, стирке, обработке фотоматериалов, нанесении лакокрасочных покрытий, при склеивании материалов, при пайке, во флотационных процессах (обогащение руд). И наоборот, при сооружении гидроизоляции стен, бассейнов и т.д. нужны материалы, не смачиваемые водой. Ткани, не смачивающиеся водой, применяют для изготовления зонтов и плащей. Хорошо защищает от смачивания жир и масло. Водоплавающие птицы смазывают свои перья при помощи клюва жиром, который выделяется специальной железой. Поэтому гусь, утка, лебедь и многие другие птицы выходят из воды сухими.