Vätning

Vätning  är den fysiska interaktionen mellan en vätska och ytan av en fast eller annan vätska. Vätning är av två typer:

Beskrivning

Vätning beror på förhållandet mellan vidhäftningskrafterna hos vätskemolekyler med molekyler (eller atomer ) i den våta kroppen ( adhesion ) och krafterna för ömsesidig vidhäftning av vätskemolekyler ( kohesion ).

Om en vätska är i kontakt med ett fast ämne är två utfall möjliga:

  1. Flytande molekyler attraheras till varandra starkare än till fasta molekyler. Som ett resultat av attraktionskraften mellan vätskans molekyler samlas den till en droppe. Så beter sig kvicksilverglas , vattenparaffin eller en "fet" yta. I detta fall sägs vätskan inte väta ytan;
  2. Molekylerna i en vätska attraheras svagare till varandra än till molekylerna i ett fast ämne. Som ett resultat tenderar vätskan att klamra sig fast vid ytan, sprider sig över den. Så beter sig kvicksilver på en zinkplatta , vatten på rent glas eller trä. I det här fallet sägs vätskan väta ytan.

Vätningsgraden kännetecknas av vätningsvinkeln . Vätningsvinkeln (eller vätningskontaktvinkeln) är den vinkel som bildas av tangentplanen till gränsytytorna som begränsar vätningsvätskan, och vinkelns spets ligger på separationslinjen för de tre faserna. Uppmätt med den fastsittande droppmetoden [1] . När det gäller pulver har tillförlitliga metoder som ger en hög grad av reproducerbarhet (från och med 2008) inte utvecklats. En viktmetod för bestämning av vätningsgraden har föreslagits, vilken ännu inte är standardiserad.

Enligt termodynamikens andra lag åtföljs vätning som en spontan process av en minskning av systemets energi, i synnerhet den fria ytenergin G s .

Metoder för mätning

Mätningen av vätning är mycket viktig i många industrier (färger, läkemedel, kosmetika, etc.). Till exempel appliceras speciella beläggningar på bilarnas vindrutor, som måste vara resistenta mot olika typer av föroreningar. Sammansättningen och de fysikaliska egenskaperna hos beläggningen av glasögon och kontaktlinser kan göras optimal genom att mäta kontaktvinkeln [2] .

Till exempel, en mycket använd metod för att öka oljeproduktionen genom att pumpa in vatten i formationen utgår från det faktum att vatten fyller porerna och pressar ut oljan . När det gäller små porer och rent vatten är detta långt ifrån fallet, så speciella ytaktiva ämnen måste tillsättas . Bedömningen av bergarters vätbarhet vid tillsats av lösningar av olika sammansättning kan mätas med hjälp av instrument.

Anteckningar

  1. Yta kemi
  2. Användningsområden för tensiometrar

Litteratur