Растекание жидкости. Эффект Марагони

Рис. 6. Растекание жидкости: 0 – воздух;

1 – жидкость, которая растекается;

2 – жидкость, по которой растекается.

Растекание происходит в том случае, когда W_a>W_k, т.е. жидкость растекается, если её межмолекулярные связи разрушаются в результате адгезии.

- коэффициент растекания по Гаркинсу

Коэффициент растекания определяется как разница работ на границе двух насыщенных растворов.

Гаркинс и его сотрудники изучали термодинамику образования новой поверхности, возникающей при соприкосновении 2-х жидкостей.

Если – жидкость растекается по поверхности, если прилипание между 2-мя жидкостями больше, чем сцепление растекающейся жидкости: W_a > W_k.

Если – растекания нет.

N.B.! Если жидкость а растекается по поверхности жидкости в, то не обязательно, что жидкость в будет растекаться в жидкости а.

σ(Н2О)	σ (С6Н6)	σ (гексан)	σ (полиметакилат)
72 кДж/м^2	28,2 кДж/м^2	22 кДж/м^2	10 кДж/м^2 – самая неполярная жидкость

Произведём расчеты коэффициента растекания для системы вода – бензол:

а) в случае, если бензол налить на поверхность воды:

кДж/м², т.е. => бензол растекается на поверхности воды;

б) в случае, если бензол налить на поверхность воды: кДж/м² - растекания нет, вода свернётся каплей.

С повышением температуры обычно увеличивается W_a и уменьшается W_k смачивающей жидкости, следовательно, жидкость растекается.

Эффект Марангони: растекается менее полярное по более полярному, т.е растекание жидкости с меньшим поверхностным натяжением на поверхности жидкости с большим поверхностным натяжением.

Под этим эффектом понимают движение (течение) в поверхностных слоях, вызываемое градиентом поверхностного натяжения. Обычно неоднородность по поверхностному натяжению обусловлена неодинаковостью состава и температуры в разных точках межфазной поверхности. Движение в поверхностных слоях происходит из области малых в область больших поверхностных натяжений вследствие самопроизвольного уменьшения энергии Гиббса поверхности.

Дата добавления: 2014-01-05