Явление смачивания что такое
СМАЧИВАНИЕ
— процессы, происходящие при взаимодействии жидкостис поверхностью тв. тела или др. жидкости и проявляющиеся в растекании жидкостии формировании площади т. н. адгезионного контакта, возникновении менисковв капиллярных каналах, вытеснении одной жидкости другой, образовании капельжидкости на поверхности или пузырьков в жидкости, в проникновении жидкостив капиллярно-пористые тела. С.- следствие адгезии жидкости к определённойповерхности.
Положение капли жидкости на тв. поверхности определяется поверхностныминатяжениями жидкости 
, тв. тела 
и на границе его поверхности с поверхностью жидкости 
.В равновесных условиях (т. е. в отсутствие гравитации, капиллярного эффекта,
Полезное
Смотреть что такое «СМАЧИВАНИЕ» в других словарях:
смачивание — омачивание, увлажнение, замачивание, намачивание, мочение, пропитка, напитывание, мадефакция, обмачивание, пропитывание, промачивание, моченье, вымачивание Словарь русских синонимов. смачивание сущ., кол во синонимов: 16 • вымачивание … Словарь синонимов
Смачивание — – поверхностное явление, возникающее при контаке жидкости с твердым телом, играющее важную роль в пропитке пористых материалов и т. д. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ и м. А. А. Гвоздева … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
СМАЧИВАНИЕ — один из видов поверхностных (см.), возникающий при контакте твёрдой и жидкой фаз и состоящий в растекании жидкости с увеличением площади соприкосновения по твёрдой млн. жидкой поверхности, находящейся в контакте с газом (паром) Смачивание стенок… … Большая политехническая энциклопедия
СМАЧИВАНИЕ — СМАЧИВАНИЕ, поверхностное явление, возникающее при соприкосновении жидкости с твердым телом в присутствии третьей фазы, главным образом газа (пара). Проявляется в растекании жидкости по твердым поверхностям, пропитывании пористых тел и порошков.… … Современная энциклопедия
СМАЧИВАНИЕ — поверхностное явление, возникающее при соприкосновении жидкости с твердым телом. Проявляется в растекании жидкости по твердой поверхности, пропитывании пористых тел и порошков, образовании мениска … Большой Энциклопедический словарь
смачивание — СМОЧИТЬ, смочу, смочишь; смоченный; сов., кого что. Немного намочить. С. волосы. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
смачивание — [ГОСТ 28451 90] Тематики материалы лакокрасочные EN wetting DE Benetzung FR mouiller … Справочник технического переводчика
Смачивание — СМАЧИВАНИЕ, поверхностное явление, возникающее при соприкосновении жидкости с твердым телом в присутствии третьей фазы, главным образом газа (пара). Проявляется в растекании жидкости по твердым поверхностям, пропитывании пористых тел и порошков.… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
СМАЧИВАНИЕ — проявление межмолекулярного взаимодействия на границе соприкосновения трёх фаз твёрдого тела, жидкости и газа (или др. жидкости, не смешивающейся с первой), выражающееся в растекании жидкости по поверхности твёрдого тела. Жидкая поверхность… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Смачивание — [wetting] межмолекулярное взаимодействие на границе соприкосновения трех фаз: твердого тела, жидкости и газа. В силу смачивания жидкость растекается по твердой поверхности, контактируя с газом или другой жидкостью, пропитые, твердые пористые тела … Энциклопедический словарь по металлургии
Явление смачивания что такое
Выполнила: Тюрина Анастасия.
Степень смачивания характеризуется углом смачивания. Угол смачивания (или краевой угол смачивания)- это угол, образованный касательными плоскостями к межфазным поверхностям, ограничивающим смачивающую жидкость, а вершина угла лежит на линии раздела трёх фаз. Измеряется методом лежащей капли. Мерой смачивания служит краевой угол θ — это угол между плоскостью, касательной к поверхности жидкости, и стенкой (плоскостью поверхности твердого тела). Внутри краевого угла всегда находится жидкость. Для смачивающей жидкости θ — острый, для несмачивающей θ — тупой. При полном смачивании θ = 0, при полном несмачивании θ = 180°.
Опыты, подтверждающие существование явлений смачивания и несмачивания
Положите рядом стеариновую и стеклянную пластинки. Капните из пипетки на каждую из них по маленькой капле воды. На стеариновой пластинке получится полушарие диаметром примерно 3 миллиметра, а на стеклянной пластинке капля растечется. Теперь возьмите стеклянную пластинку и наклоните ее. Капля уже и так растеклась, а теперь она потечет дальше. Молекулы воды охотнее притягиваются к стеклу, чем друг к другу. Другая же капля будет кататься по стеарину при наклонах пластинки в разные стороны. Удержаться на стеарине вода не может, она его не смачивает, молекулы воды притягиваются друг к другу сильнее, чем к молекулам стеарина.
Несмачивание в природе.
Роль поверхностных явлений в природе разнообразна. Например, поверхностная плёнка воды является для многих организмов опорой при движении. Такая форма движения встречается у мелких насекомых и паукообразных. Наиболее известны водомерки, опирающиеся на воду только конечными члениками широко расставленных лапок. Лапка, покрытая воскообразным налётом, не смачивается водой, поверхностный слой воды прогибается под давлением лапки, образуя небольшое углубление. Подобным образом перемещаются береговые пауки некоторых видов, но их лапки располагаются не параллельно поверхности воды, как у водомерок, а под прямым углом к ней.
Перья и пух водоплавающих птиц всегда обильно смазаны жировыми выделениями особых желёз, что объясняет их непромокаемость. Толстый слой воздуха, заключённый между перьями утки и не вытесняемый оттуда водой, не только защищает утку от потери тепла, но и чрезвычайно увеличивает запас плавучести, действуя подобно спасательному поясу.
Воскообразный налёт на листьях препятствует заливанию так называемых устьиц, которое могло бы привести к нарушению правильного дыхания растений. Наличием того же воскового налёта объясняется водонепроницаемость соломенной кровли, стога сена и т.д.
Заключение
Таким образом, явления смачивания и несмачивания имеют важное значение в природе, промышленной технологии, быту. Хорошее смачивание необходимо при крашении и стирке, обработке фотографических материалов, нанесении лакокрасочных покрытий, пропитке волокнистых материалов, склеивании, пайке, амальгамировании и т. д. Снизить смачивание до минимума стремятся при получении гидрофобных покрытий, гидроизоляционных материалов и др. В некоторых случаях, например при флотации и эмульгировании твёрдыми эмульгаторами, требуется сохранение краевых углов в определённом интервале значений. С. играет первостепенную роль в металлургических процессах, при диспергировании твёрдых тел в жидкой среде. Оно влияет на распространение грунтовых вод, увлажнение почв, разнообразные биологические и другие природные процессы.
смачивание
СМАЧИВАНИЕ
поверхностное явление, наблюдаемое при контакте жидкости с твердым телом в присутствии третьей фазы-газа (пара) или др. жидкости, которая не смешивается с первой ( т. наз. избирательное С.). Характерная особенность С. — наличие линий контакта трех фаз (линии С.).
Осн. термодинамич. характеристики С. — равновесный краевой угол смачивания q0 ( см. капиллярные явления), работа адгезии Wa, теплота С. qW. Равновесный краевой угол С. определяется наклоном поверхности жидкости ( напр., капли) к смоченной ею поверхности твердого тела; вершина угла находится на линии С. Равновесный краевой угол определяется уравнением Юнга:
где σs и σsl — соотв. уд. своб. поверхностные энергии твердого тела на границе с газом и в контакте со смачивающей жидкостью, σl-поверхностное натяжение жидкости. При наличии на поверхности твердого тела тонких смачивающих пленок толщиной h краевой угол С. определяется, согласно теории Фрумкина-Дерягина, уравнением:
где П -расклинивающее давление.
Работа адгезии Wa = σs + σl — σls (уравнение Дюпре). Она характеризует работу, необходимую для изотермич. отделения слоя смачивающей жидкости с единицы поверхности твердого тела ( см. адгезия). Теплота С. qW = Hsl — Hs, где Hsl и Hs—энтальпии, отнесенные к единице поверхностей раздела твердое тело-жидкость и твердое тело-газ. Она наз. также теплотой иммерсии (погружения).
Различают три случая контактного взаимод. жидкостей с поверхностью твердых тел: 1) несмачивание, когда 180° > q0 > 90° ( напр., ртуть на стекле, вода на парафине): 2) ограниченное С., когда 90° > q0 > 0° ( напр., вода на оксидах металлов); 3) полное С., когда капля растекается в тонкую пленку (ртуть на свинце). Измеряемые на практике краевые углы q часто отличаются от термодинамич. равновесных значений q0. Эти расхождения обусловлены гл. обр. дефектами поверхности твердого тела: шероховатостями (микрорельеф), хим. неоднородностью (гетерогенность), наличием пор, локальными деформациями вблизи линий С. (они достаточно заметны при С. тел с малыми модулями упругости). Шероховатость и др. дефекты твердой поверхности приводят к тому, что краевой угол С. зависит от условии формирования, напр. при натекании жидкости на «сухую» подложку и при оттекании жидкости с предварительно смоченной поверхности; это-гистерезис С. Краевые углы С. изменяются также со скоростью натекания жидкости.
С. оказывает значит. влияние на мн. технол. и прир. процессы. Смачивающие жидкости образуют в капиллярах вогнутые мениски, благодаря чему жидкость поднимается на высоту L = 2σl cos q/ρgr (ρ — плотность жидкости, g — ускорение своб. падения, r-радиус капиллярной трубки). При несмачивании образуется выпуклый мениск и имеет место капиллярная депрессия (опускание жидкости). Таким образом, от степени С. зависит пропитка и сушка пористых материалов.
С. влияет также на степень перегрева и переохлаждения при фазовых переходах (кипении, конденсации, плавлении, кристаллизации). Это связано с тем, что работа гетерог. образования критич. зародыша новой фазы максимальна при полном несмачивании, а при полном смачивании она минимальна. В частности, для предотвращения образования тромбов в кровеносных сосудах материалы для протезирования сосудов не должны смачиваться кровью. Важную роль играет С. при флотац. обогащении и разделении горных пород, вытекании нефти из пластов, отмывании загрязнений ( см. моющее действие), нанесении пленок и покрытий, шайке металлов и др. материалов, спекании порошков, течении жидкости в условиях невесомости и др.
Методы регулирования С. основаны гл. обр. на изменении уд. поверхностных энергий σs и σsl, а также поверхностного натяжения жидкости σl. Физ. метод основан на электрич. поляризации, связанной с зависимостью поверхностного натяжения электрода от его электрич. потенциала (электрокапиллярность), воздействии электрич. и магн. полей, изменении температуры, обработки поверхности твердых тел ионизирующими излучениями. Наиб. универсальный метод регулирования С. состоит в использовании поверхностно-активных веществ ( ПАВ). Растворение ПАВ в жидкости уменьшает ее поверхностное натяжение; вместе с тем возможна адсорбция ПАВ на границе твердое тело-жидкость с соответствующим изменением поверхностной энергии σsl. Предварит. выдержка образцов данного твердого материала в растворе ПАВ приводит к образованию на его поверхности адсорбц. слоев, которые могут частично или полностью «экранировать» ее. Такое модифицирующее действие позволяет качественно менять характер контактного взаимод. жидкости с твердым телом. Можно, напр., гидрофобизировать гидрофильные материалы или, напротив, гидрофилизировать гидрофобные подложки. Осн. закономерности изменения С. с помощью ПАВ и использования этих эффектов в разл. технол. процессах (флотации, полиграфии, моющем действии и др.) обоснованы в трудах П. А. Ребиндера.
Лит.: Сумм Б. Д., Горюнов Ю. В., Физико-химические основы смачивания и растекания, М., 1976; Ребиндер П. А., Избр. труды. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия, М., 1978; Дерягин Б. В., Чураев Н. В., Смачивающие пленки, М., 1984; Де Жен П., «Успехи физ. наук», 1987, т. 151, в. 4, с. 619–81.
Смачивание
См а чивание, явление, возникающее при соприкосновении жидкости с поверхностью твёрдого тела или другие жидкости. Оно выражается, в частности, в растекании жидкости по твёрдой поверхности, находящейся в контакте с газом (паром) или другой жидкостью, пропитывании пористых тел и порошков, искривлении поверхности жидкости у поверхности твёрдого тела. Так, смачивание вызывает образование сферического мениска в капиллярной трубке, определяет форму капли на твёрдой поверхности или форму газового пузырька, прилипшего к поверхности погруженного в жидкость тела. Смачивание часто рассматривают как результат межмолекулярного (вандерваальсова) взаимодействия в зоне контакта трёх фаз (тел, сред). Однако во многих случаях, например при соприкосновении жидких металлов с твёрдыми металлами, окислами, алмазом, графитом, смачивание обусловлено не столько межмолекулярным взаимодействием, сколько образованием химических соединений, твёрдых и жидких растворов, диффузионными процессами в поверхностном слое смачиваемого тела. Тепловой эффект, сопровождающий соприкосновение жидкости со смачиваемой поверхностью, называется теплотой смачивания.
Мерой смачивания обычно служит краевой угол q между смачиваемой поверхностью и поверхностью жидкости на периметре смачивания (рис. 1). Угол q отсчитывают со стороны жидкости. При статическом (равновесном) смачивании он связан с поверхностным натяжением жидкости ( s ж), поверхностным натяжением твёрдого тела ( s т) и межфазным натяжением на границе твёрдое тело — жидкость ( s тж) уравнением Юнга: cos q = ( s т — s тж)/(ж. Величиной угла q оценивают лиофильность и лиофобность поверхностей по отношению к различным жидкостям. На лиофильной поверхности жидкость растекается, т. е. имеет место частичное (0° q q ® 0°); на лиофобной — растекания не происходит ( q >90°) (см. рис. 2). Краевой угол зависит от соотношения сил сцепления молекул жидкости с молекулами или атомами смачиваемого тела (адгезия) и сил сцепления молекул жидкости между собой (когезия). Обратимую работу адгезии и когезии вычисляют соответственно по уравнениям: Wa = s ж (1 + cos q ) и Wk= 2 s ж. При Wa q >0°, причём с увеличением отношения Wa
Явление смачивания что такое
Задачи урока:
— обучающие: углубление в явления смачивания и не смачивания а так же капиллярность жидкости, узнать сферу их применения;
— развивающие: развить у учащихся творческого мышления и речи;
Основные термины:
Смачивание – это поверхностное явление, которое заключается в взаимодействии поверхности твёрдого тела (другой жидкости) с жидкостью.
Угол смачивания (показывает степень смачивания) – это угол, который образованный касательными плоскостями к межфазным поверхностям, которые ограничивают смачивающую жидкость, при этом всём вершина угла лежит на линии раздела трёх фаз.
Капилляры – тонкие трубки (очень тонкие сосуды в организме человека и других животных).
Ход урока:
Проверка домашнего задания.
Дайте ответ на вопросы:
1. Где в домашних условиях можно наблюдать метод смачивания?
2. Что такое капилляры?
3. Где в природе можно наблюдать капиллярное явление?
4. Где в домашних условиях можно наблюдать не смачиваемый метод?
Смачивание и не смачивание.
Смачивание – это поверхностное явление, которое заключается в взаимодействии поверхности твёрдого тела (другой жидкости) с жидкостью.
— Иммерсионное – полностью вся поверхность твёрдого имеет контакт с жидкостью
— Контактное – три фазы: твёрдая, жидкая, газообразная.
Когда происходит контакт жидкости с твёрдым телом, то тогда существует такие возможности:
2. Когда молекулы жидкости слабее притягиваются друг к другу чем к молекулам твёрдого тела. Тогда жидкость пытается прижаться к поверхности и расплывается по ней. Например: ртуть (на цинковой пластине), вода (на чистом стекле или дереве). Это случай смачивания поверхности.
Рис.1. Вода на жирной поверхности.
На первом видео представлены методы смачивания и не смачивания
на втором представлено клин со ртутью и водой
Угол смачивания (показывает степень смачивания) – это угол, который образованный касательными плоскостями к межфазным поверхностям, которые ограничивают смачивающую жидкость, при этом всём вершина угла лежит на линии раздела трёх фаз. Измерение происходит методом лежащей капли.
На рисунке 3 показана схема смачивания и не смачивания
Рис.3. Смачивание и не смачивание.
Явление капиллярности.
Поднимается жидкость при методе смачивания каналов жидкостями. Например: вода в стеклянной трубке, грунте, песке. Понижается жидкость при методе не смачивания жидкостью. Например: ртуть в трубке стеклянной. (Рисунок 5)
Капилляры – тонкие трубки (очень тонкие сосуды в организме человека и других животных).
На видео представлено капиллярное течение жидкости
Искривление поверхности приводит к появлению дополнительного капиллярного давления в жидкости Dp, величина которого связана со средней кривизной r поверхности уравнением Лапласа: Dp = p1 – p2 = 2s12/r, где (s12 – поверхностное натяжение на границе двух сред; p1 и p2 – давление в жидкости 1 и контактирующей с ней среде 2.
Области применения Смачивание может объяснить применение моющих средств, тот факт, почему руки, которые в масле или смазке легче смыть бензином, чем водой, а так же почему гуси выходят сухими их воды и др. Объяснение капиллярных явлений происходит в движении воды в растениях и капиллярах. А так же при обработке почвы. Например: сохранение влаги рыхлением и др., разрушая капилляры. А так же капиллярное явление может объяснить электрические и ядерные явления, позволяет выявлять трещины с раскрытием от 1 мкм, которые невозможно увидеть невооруженным глазом.
Выводы.
Мы живём в мире самых удивительных явлений природы. Их очень много. Мы сталкиваемся с ними каждый день, не задумываясь о сущности. Но человек как разумный феномен должен понимать суть этих явлений. Такие явления как смачивание и не смачивание, капиллярное явление очень широко распространены в технике и природе. Они незаменимы в повседневной жизни и в решении научно-технических задач. Эти знания дают нам ответы на многие вопросы. Например, почему капля является в свободном полете или почему планеты и звёзды имеют шарообразную форму, одни твёрдые тела хорошо смачиваются жидкостью, а другие нет. Почему капиллярные явления могут всасывать питательные элементы, влагу из почвы корней растений, или почему кровообращение в животных организмах основано на капиллярном явлении и т. д.
Контролирующий блок:
1. Что такое капилляр?
2. Как распознать смачивание и не смачивание?
3. Приведите пример смачивания.
4. Что такое капиллярное явление?
5. Приведите пример не смачивания.
Домашнее задание.
1. Поместите капли воды и масла на стеклянную, алюминиевую, медную, парафиновую пластины.
2. Зарисуйте формы капель.
3. Рассмотрите капли и сделайте выводы о взаимосвязи молекул твёрдого тела и жидкости.
4. Эти результаты заносите в таблицу.
5. Добавьте с помощью шприца в смесь воды и спарта немного оливкого масла.
6. Пропустите через центр масляного шара проволоку и вращайте её.
7. Обратите внимание как изменяется форма капли.
8. Сделайте выводы о форме поверхности жидкости.
Интересно знать, что.
Плёнка воды, которая находится на поверхности, является для многих организмов при движении, опорой. Она наблюдается у мелких насекомых и паукообразных. Самые известные нам водомерки, которые опираются на воду только конечными члениками широко расставленных лапок. Лапка которая покрыта воскообразным налётом, не смачивается водой. Поверхностный слой воды прогибается под давлением лапки, и образовывают небольшие углубления. (рисунок 6) Перья и пух водоплавающих птиц всегда обильно смазаны жировыми выделениями особых желёз. Это объясняет их непромокаемость. Толстый слой воздуха, который находится между перьями утки и не вытесняемый оттуда водой, не только защищает утку от потери тепла, но и чрезвычайно увеличивает запас плавучести.
Рис.4. Пример насекомых которые плавают на поверхности воды.
Список литературы:
1. Урок на тему «Смачивание. Капиллярность» Брус О.И., учитель физики, Вольнянская ООШ №1.
2. Урок на тему «Смачивание и не смачивание. Капиллярность» Тарасов Л.В., учитель физики Московская ООШ
3. Маринов А.О., Кузнецов К.И., «Физика и природа», М.,2002 г.
Отредактировано и выслано Борисенко И.Н.
Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, а и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.