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接触角(液——固接触角)
在研究液——固界面时,接触角是广被应用的一种手段。
例如将一种液体放于固体表面上时,就可能发生以下两种情况:1.液体在固体表面上铺开(即发生所谓润湿):2.液体发生回抽(缩),极力限制或降低它与固体表面的接触(即不发生润湿)。液体在固体表面上的润湿情况可通过测定液—固界面形成的接触角θ来判断,这种角一般是通过一种液体来测定的,其范围可以自0°至180°。
接触角的大小可以用表面张力来测定之,一种液体放在一个平的固体表面上所形成的液体接触角的大小,可由作用在液—固界面端的三个表面张力来测定之。 个力是液体的表面张力σ1,它的作用是将液体从与液面成正切的方向的界面端拉离(液体表面张力与固体表面形成的角,可定义为液体的接触角)。第二个力是界面张力σs1,它存在于固体表面与液体间接触的地方,这个力的作用也是将液体从界面端拉离,但其方向仅指固体表面而言。第三个力是固体表面的表面张力σs,它是将液—固界面端拉住,方向则与界面张力相反一般地说,接触角为0时,固体就被液体所彻底润湿(例如矿物油放在金属表面上)。接触角大于90。时,意味着液体不能在固体表面铺展(例如水银放于玻璃板上-——约140°,水放在石蜡上——约100—115°)。
连结料渗入到颜料团中的比例,在垂直毛细管的情况中,表示了一种平衡条件,其中:围绕着弯月面作用的表面张力正好与悬浮在毛细管柱中的液体的重拉力相平衡,这样,就可以确立液体流过毛细管的比例了,因为表面张力的作用是可以达到一些平衡条件的。为了排除重力(作用)的影响,可假设一个水平毛细管,使开口的一端与液体接触。像垂直的毛细管一样,液体的表面张力会将液体往里拉,并以相等于表面张力的力通过毛细管,阻抗表面张力拉力的是液体的粘度。所以,当颜料团比较松、连接料的表面张力比较高、液体—颜料的接触角等于零或接近于零以及连接料的粘度比较低时,连接料的渗入作用就比较快。