Fenomene de Umectare

Umectarea este fenomenul care are loc la atingerea unui corp solid cu un lichid.

Suprafetele udate de un lichid sunt liofile pentru el (hidrofile cand lichidul este apa).

Suprafetele neudate sunt liofobe (hidrofobe cand lichidul este apa).

Exemplu:

- Sticla este hidrofila si lifoba pentru Hg;

- Metalele sunt liofile pentru Hg dar hidrofobe.

Pentru explicatie se tine seama de fortele intermoleculare:

- Daca fortele de adeziune (adica de atractie intre moleculele lichidului si solidului) sunt mai mari decat cele de coeziune (dintre moleculele lichidului) suparfata solida este liofila.

- Daca fortele de coeziune sunt mai mari decat cele de adeziune suprafata este liofoba.

Presupunem ca o picatura de lichid este pusa pe o suprafata solida liofila fiind prezenta si faza gazoasa.Picatura lichida intersecteaza suparfata solida dupa un perimetru de umectare.Pe acest perimetru de umectare actioneza 3 tensiuni superficiale: σgl dintre lichid si gaz; σsg dintre solid si gaz; σsl dintre solid si lichid, orientate tangential la suprafata interfazica; φ este unghi de racord (de contact).

Picatura este in echilibru cand se realizeaza echilibrul intre forte:

sau

relatia Joung-Laplace

arata ca cos φ este o masura a umectarii.

Exista doua posubilitati:

a) daca 0< φ<90o, atunci 0<cos φ<1, cazul, prezentat mai sus, fig. suprafata este liofila fata de picatura;

b) daca 90o< φ<180, atunci –1<cos φ<0 picatura se strange (fig) pentru ca suprafata este liofoba fata de picatura.

Udarea cu apa pentru diferite solide se poate urmari in tabelul

Solidul φ Solidul φ

sticla 0o grafit 55-60o

cuart 0o talc 69o

malachit 17o sulf 78o

ceruzit 33o parafina 106o

galena 47o

Daca un lichid este introdus intr-un vas, se comportain 2 moduri:

- uda peretele vasului cand φ<90o (peretele este liofil)

- nu uda peretele vasului φ>90o(peretele este liofob)