浸潤
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浸潤或不浸潤是兩種互斥的物理現象。如果液體對固體浸潤,同時固體內部存在毛細管,那麼因為毛細作用,液體會滲透到固體的內部。
定義
編輯浸潤指液體與固體發生接觸時,液體附著在固體表面或滲透到固體內部的現象,此時對該固體而言,該液體叫做浸潤液體。
不浸潤指液體與固體發生接觸時,液體不附著在固體表面且不滲透到固體內部的現象,此時對該固體而言,該液體叫做不浸潤液體。
微觀解釋
編輯浸潤大體可以分為兩種:無化學反應浸潤和化學反應浸潤。[1] [2]
無化學反應浸潤
編輯在沒有化學反應參與的情況下,浸潤與不浸潤現象產生的原因可以用分子力作用解釋。物體由分子組成,同種物質分子間的作用力稱為內聚力,不同物質分子間的作用力叫做附著力。如果內聚力小於附著力,就會發生「浸潤現象」;反之則稱為「不浸潤現象」。[3]
當液體與固體接觸時,在接觸處形成一個液體薄層,這個液體薄層叫做附著層。附著層內部的分子同時受到液體分子和固體分子的吸引。
如果固體分子對液體分子的引力大於液體分子之間的引力,那麼附著層的分子密度將會大於液體的分子密度,此時附著層內的分子相互作用表現為斥力,液面呈現擴散的趨勢,便形成了浸潤現象。
如果固體分子對液體分子的引力小於液體分子之間的引力,那麼附著層的分子密度將會小於液體的分子密度,此時附著層內的分子相互作用表現為引力,液面呈現收縮的趨勢,便形成了不浸潤現象。
實踐意義
編輯有時在生活中,需要利用浸潤現象。例如使用鋼筆書寫,是利用了書寫紙能夠被墨水浸潤的特點。
有時在生活中,需要避免浸潤現象。例如用苯乙烯類塗料油漆金屬與木器以防鏽或防腐,是利用了苯乙烯對水等液體不浸潤的特點。
有些固體對同一種液體的浸潤性或不浸潤性,在某些條件下可以相互轉化。比如醫學上用的脫脂棉,在未脫脂前是不能被水浸潤的,而脫脂後可以被水浸潤。有時也需要利用這種轉化。
參見
編輯參考文獻
編輯- ^ Dezellus, O. and N. Eustathopoulos (2010). "Fundamental issues of reactive wetting by liquid metals." Journal of Materials Science 45(16): 4256-4264.
- ^ Han Hu, Hai-Feng Ji, and Ying Sun, Phys. Chem. Chem. Phys., 15, (2013) 16557. [2015-07-14]. (原始內容存檔於2019-12-14).
- ^ 趙萍 (編). 雨衣上的物理学. 无处不在的科学丛书(套装共5册). 青蘋果數據中心. 2015-07-23.