Kostutus

Kastuminen on nesteen  fyysistä vuorovaikutusta kiinteän aineen tai muun nesteen pinnan kanssa . Kastelua on kahta tyyppiä:

Kuvaus

Kostutus riippuu nestemolekyylien adheesiovoimien ja kostutetun kappaleen molekyylien (tai atomien) välisestä suhteesta ( adheesio ) ja nestemolekyylien keskinäisten adheesiovoimien ( koheesio ) välillä.

Jos neste on kosketuksissa kiinteän aineen kanssa, on kaksi mahdollista tulosta:

  1. Nestemolekyylit vetoavat toisiinsa voimakkaammin kuin kiinteät molekyylit. Nesteen molekyylien välisen vetovoiman seurauksena se kerääntyy pisaraksi. Näin elohopea käyttäytyy lasilla , vesi parafiinilla tai "rasvaisella" pinnalla . Tässä tapauksessa nesteen ei sanota kastelevan pintaa;
  2. Nesteen molekyylit vetoavat toisiinsa heikommin kuin kiinteän aineen molekyylit. Tämän seurauksena nesteellä on taipumus tarttua pintaan ja levitä sen päälle. Näin elohopea käyttäytyy sinkkilevyllä , vesi puhtaalla lasilla tai puulla. Tässä tapauksessa nesteen sanotaan kastelevan pintaa.

Kastumisasteelle on ominaista kostutuskulma . Kostutuskulma (tai kostutuskosketuskulma) on kulma, jonka muodostavat tangenttitasot rajapintojen pinnoille, jotka rajoittavat kostutusnestettä, ja kulman kärki on kolmen faasin erotusviivalla. Mitattu istuvan pudotuksen menetelmällä [1] . Jauheille ei ole kehitetty luotettavia menetelmiä, jotka antavat korkean toistettavuuden (vuodesta 2008). Kastumisasteen määrittämiseksi on ehdotettu painomenetelmää, jota ei ole vielä standardoitu.

Termodynamiikan toisen pääsäännön mukaan kostumiseen spontaanina prosessina liittyy järjestelmän energian, erityisesti vapaan pintaenergian G s , lasku .

Mittausmenetelmät

Kostutuksen mittaaminen on erittäin tärkeää monilla teollisuudenaloilla (maalit, lääkkeet, kosmetiikka jne.). Esimerkiksi autojen tuulilasiin levitetään erikoispinnoitteita, joiden on kestettävä erilaisia ​​saasteita. Lasien ja piilolinssien pinnoitteen koostumus ja fysikaaliset ominaisuudet voidaan tehdä optimaaliseksi mittaamalla kosketuskulma [2] .

Esimerkiksi laajalti käytetty menetelmä öljyntuotannon lisäämiseksi pumppaamalla vettä muodostukseen lähtee siitä, että vesi täyttää huokoset ja puristaa öljyn pois . Pienten huokosten ja puhtaan veden tapauksessa tämä ei suinkaan pidä paikkaansa, joten erityisiä pinta -aktiivisia aineita on lisättävä . Kivien kostuvuuden arviointia eri koostumuksen liuoksia lisättäessä voidaan mitata instrumenteilla.

Muistiinpanot

  1. ↑ Pintakemia
  2. ↑ Tensiometrien käyttöalueet

Kirjallisuus