Управление смачиванием

Характер любой поверхности в отношении смачивания можно изменить путем нанесения на нее тонкого слоя ПАВ, например, при нанесении из раствора. Изменение свободной поверхностной энергии межфазных поверхностей при адсорбции ПАВ создает возможность тонкого регулирования смачивания твердых тел жидкостями. В общем, различные пути такого регулирования сводятся к эффектам адсорбционного модифицирования поверхностей – их лиофилизации либо лиофобизации за счет ориентированной адсорбции молекул ПАВ на межфазных границах раздела (рис.6). При этом необходимо учитывать ориентацию молекул ПАВ на границе раздела фаз, используя правило уравнивания полярностей Ребиндера:

Процесс адсорбции идет в сторону выравнивания полярностей фаз и тем сильнее, чем больше первоначальная разность полярностей.

Если при адсорбции молекулы ПАВ ориентируются полярными группами к поверхности, а неполярными – от нее, то происходит гидрофилизация поверхности. При обратной ориентации молекул ПАВ происходит гидрофобизация поверхности.

Величина смачивания твердой поверхности при адсорбции ПАВ зависит от концентрации этих веществ в растворе. Зависимость косинуса краевого угла от концентрации ПАВ при постоянной температуре называется изотермой смачивания. Точка пересечения этой кривой с осью абсцисс (точка инверсии) соответствует концентрации ПАВ, при которой происходит изменение знака величины смачивания.

Рис.2.2. Схема влияния ПАВ на смачивание