複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

潤濕性

編輯 鎖定
潤濕性(wettability)是指存在兩種互不相溶液體,液體首先潤濕固相表面的能力,即一種液體在一種固體表面鋪展的能力或傾向性 [1]  ,對片劑、顆粒劑等固體制劑的崩解性溶解性等具有重要意義。
中文名
潤濕性
外文名
Wettability
定    義
液體在固體表面鋪開的能力
度量標準
接觸角大小
性    質
由界面層原子或原子團的性質決定
影響因素
固液界面性質,化學藥劑等

潤濕性釋義

編輯
物質表層的分子狀態和它內部分子狀態不同,表面層分子的能量要比它內部分子的能量高。當固體物質與液體物質接觸時,一旦形成界面,就會發生降低表面能吸附現象,液體物質將在固體物質表面鋪展開來。這種液體在固體表面鋪開的現象稱為潤濕,液體在固體表面鋪開的能力即稱為液體對固體的潤濕性 [2] 

潤濕性潤濕性的度量

編輯
如1 如1
在實踐中,通常用接觸角來度量固體表面的潤濕性強弱(固體表面的親水或疏水程度)。當氣泡在固體表面附着(或水滴附着於固體表面)時,一般認為其接觸處是三相接觸,並將這條接觸線稱為“三相潤濕周邊”。在接觸過程中,潤濕周邊是可以移動的,或者變大,或者縮小。當變化停止時,表明該周邊三相界面的自由能(以界面張力表示)已達到平衡,在此條件下,在潤濕周邊上任意一點處,液-氣界面的切線與固—液界面切線之間的夾角稱為平衡接觸角,簡稱接觸角,見圖1,用θ表示 [3] 
當固-液-氣三相界面張力平衡時,潤濕的基本方程如下,亦稱潤濕方程。
式中:cosθ—為界面接觸角;
σs-g—為固—氣接觸面;
σs-l—為固—液接觸面;
σl-g—為液—氣接觸面;
該公式表明平衡接觸角θ是三相界面自由能(表面張力)的函數,它不僅與固體表面性質有關,也與氣-液界面的性質有關。cos θ稱為固體表面的“潤濕性”,通過測定接觸角,可以對固體的潤濕性和可浮性作出大致的評價。接觸角最小為0°,最大為180°。接觸角越小,則固體的潤濕性越好。
θ=0,液體完全潤濕固體表面,液體在固體表面鋪展;
0<θ<90°,液體可潤濕固體,且θ越小,潤濕性越好;
90°<θ<180°,液體不能潤濕固體;
θ=180°,完全不潤濕,液體在固體表面凝聚成小球。

潤濕性影響因素

編輯
固體表面的潤濕性主要由界面層原子或原子團的性質決定,因此,對於固體而言,其潤濕性將隨固-液兩相組成與性質不同而有很大變化,而對於施加表面改性劑之後的固體,其潤濕性將與固體基材性質無關,主要取決於改性劑和液相的性質 [4] 
岩石流體中的潤濕情況受界面張力影響。改變岩石或者其中流體的類型將改變界面張力,因此也改變了系統的潤濕性。添加化學藥劑,例如表面活性劑聚合物防腐劑除垢劑等,也會改變其潤濕性。
參考資料
  • 1.    (美)約翰·R.範馳(John R.Fanchi)著;韓繼勇,張益,程國建譯.集成油藏資產管理原理與最佳實踐:石油工業出版社,2014
  • 2.    姚佳良,周志剛,唐傑軍.公路工程複合材料及其應用:湖南大學出版社,2015
  • 3.    魏德洲.固體物料分選學(第3版):冶金工業出版社,2015
  • 4.    曾作祥,孫莉.界面現象:華東理工大學出版社,2016