Page 45 - 4547

розділі фаз замість однієї границі і розділу між фазами виникали дві поверхні
кожної фази. Різниця між сумою нових поверхневих енергій між фазною
поверхневою енергією дорівнює роботі адгезії.
Розглянемо умови рівноваги рідини (рисунок 1.9), яка стискається з
твердим тілом і газом на границі розділу всіх трьох фаз: рідина Р, газ Г і тверде
тіло Т.
Умови розтікання або нерозтікання енергетичними співвідношеннями в
системі, тобто величиною між фазної енергії, а також співвідношеннями між
адгезією і когезією.

 P Г  P Г


P

 P
 Т Г   Т P   Т Г  A  Т P 
Рисунок 1.9

В точці А тангенціально до поверхні натягу діють такі сили:
 P Г - поверхневий натяг на границі рідини - газ;

 Т Р - поверхневий натяг на границі тверде тіло - рідині;
 Т Г - поверхневий натяг на границі тверде тіло - газ.

Сила  Т Г намагається розтягнути краплю вздовж границі твердого тіла. В
протилежному напрямі діє сила  Т Р . Сила, яка діє на границі розділу газ -
рідина, напрямлена по дотичній до поверхні краплі. Ця дотична утворює з
поверхнею твердого тіла в точці зіткнення трьох фаз. Кут  - називається

краєвим кутом, або кутом змочування. Умова рівноваги краплі в точці
визначають рівнянням:
 Т Г      Р Г cos , 


Т Р
або
  
cos  Т Г Т Р .
 Р Г

Це рівняння є математичним виразом закону Лапласа, який формується
так: краєвий кут змочування або cos залежить від молекулярної природи
поверхні розділу і не залежить від розмірів краплі.
Якщо вільна поверхнева енергія на границі тверде тіло-газ більша н ж
на границі тверде тіло-рідина, то тверде тіло буде змочуватись рідиною.
Умову змочування можна записати:

 Т Г   Т P .


У цьому випадку cos  і краєвий кут гострий. При   0, cos  1, тобто
0
відбувається повне змочування.
Якщо на границі тверде тіло-рідина вільна поверхнева енергія більша, ніж
на границі тверде тіло-газ, то рідина розділятися не буде, це можна виразити
нерівністю:

45