Физическое взаимодействие, действие на свойство смачиваемости между различными фазами.
Смачивание происходит, например, при контакте и смешивании грунта, горной породы, полезных ископаемых и т.п. с водой, пульпой, жидкими реагентами. О жидкости, которая расплывается тонкой пленкой по твердому телу, говорят, что она смачивает данное твердое тело.
Критерий смачиваемости
Структура капли жидкости на твердой поверхности, как правило, характеризуется тремя слоями: тонкой пленкой с аномальными характеристиками, адсорбционным слоем и гравитационной каплей воды.
Идентифицировать эти слои можно, например, методом дериватографии.
Явление взаимодействия поверхности минеральных частиц с молекулами капли воды под воздействием неуравновешенных сил молекулярного притяжения на поверхности минеральной частицы. Смачиваемость зависит от величины свободной поверхностной энергии частицы. При большом запасе свободной поверхностной энергии поверхность частицы хорошо смачивается водой, при малом запасе – плохо.
По смачиваемости водой поверхности твердых тел они классифицируются на несмачиваемые – гидрофобные и хорошо смачиваемые водой – гидрофильные.
Мерой смачиваемости твердой поверхности связующим является краевой угол смачивания, который обозначается обычно греческой буквой θ (см. рис.) – угол, образованный поверхностью раздела двух фаз с поверхностью третьей. Его принято отсчитывать в сторону более полярной (как правило жидкой) фазы:
Нулевое значение краевого угла соответствует полному смачиванию, значение краевого угла θ = 180 ° соответствует случаю полного несмачивания твердой поверхности связующим.
Говорят, что поверхность смачивается жидкостью, если угол смачивания острый и не смачивается, если он тупой.
Угол смачивания измеряется с помощью специального гониометра.
Хорошее смачивания является очень важным критерием при работе с жидкостями в различных областях науки и техники. Например, хорошее смачивания является обязательным условием формирования эффективной клеевой пленки связующего на твердой поверхности.
Смоченный периметр
Часть периметра живого сечения потока или капли жидкости, по которому жидкость соприкасается со стенками, что ее ограничивают.
Определяется как длина линии соприкосновения жидкости со стенкой в рассматриваемом сечении. В макро случае, в открытом потоке канала, смоченный периметр определяется как размер дна канала и боковых стенок, находящихся в контакте с жидкостью в заданном сечении:
Например, приведенном на рисунке длина смоченного периметра определяется как сумма длин сторон b, c, d: X = b + c + d
Потери на трение обычно возрастают с увеличением смоченного периметра.
Понятие смоченного периметра используется при определении гидравлического радиуса.
Возникли трудности с работой по этой теме? У нас вы можете заказать научную статью по физике по низкой цене!
Комментарии