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潤濕性、接觸角概念及接觸角測量,界面現(xiàn)象和吸附

? ? 接觸角的測量:

? ? 眾所周知,可以通過測量接觸角的變化趨勢來反映巖石表面濕潤性變化趨勢,接觸角越小,潤濕性越好,接觸角越大,潤濕性越差,因此,測量用分子膜溶液浸泡前后巖石表面接觸角的變化趨勢,也就定性的分析了膜劑溶液對巖石表面潤濕性的影響。

潤濕性、接觸角概念及接觸角測量,界面現(xiàn)象和吸附

? ? 不同模型接觸角測量結果:

載玻片號

表面性質

油接觸角

水接觸角

1

強親油(用分子膜濟溶液浸泡過)

41.6

62.8

2

強親油(用分子膜濟溶液浸泡過)

31.0

81.0

3

強親水(用分子膜濟溶液浸泡過)

70.2

21.2

4

強親水(用分子膜濟溶液浸泡過)

72.5

20.5

? ? 通常所說的疏水性表面是指與水開成較大接觸角和低浸溫熱的表面。

? 表面潤濕性的分類:

類型

表面不飽和鍵性質

表面同水的作用能

接觸角(θ

界面水結構類型

代表性礦物

水分子間締合能

強親水

離子鍵

共價鍵

金屬鍵

1

A型

石英,云母,剛玉,菱鐵礦,高嶺石,方解石等

弱親水

弱疏水

離子 ?共價鍵

(部分自身閉合)

1左右,可能大于1或小于1

無,或θ很小

A型為主

方鉛礦,輝銅礦,閃鋅礦等

疏水

分子鍵為主,層面間,離子,共價鍵為輔,層端斷面

<1

中等θ,40~90

B型為主

滑石,石墨,輝鉬礦,葉臘石等

強疏水

色散作用為主的分子鍵

1

θ,90~110

B型

自然硫,石臘

界面現(xiàn)象和吸附:

? 任何表面都是界面,例如。一杯水的表面是氣-液界面。桌子的表面是氣-固液面。我們所說的表面都是界面,有時這兩種名詞混用,不加以區(qū)別。膠體化學中所說的界面現(xiàn)象,不僅要討論物體表面上會發(fā)生怎樣的物理化學現(xiàn)象以及物體表面分子或原子和內部的有什么不同,而且還要討論一定量的物體經高度分散后,這時表面積將急劇增大,給體系的性質帶來怎樣的影響,例如,粉塵為什么會爆炸、小液珠為什么能成球,活性炭為什么能脫色等,這些問題都與界面現(xiàn)象有關,界面現(xiàn)象涉及的范圍很廣,研究界面現(xiàn)象具有十分重要的意義,下面我們介紹一些基本的概念及其應用。

? 根據界面張力的概念,在平衡時,3個界面張力在交匯處相互作用的合力為零,此時液滴保持一定的形狀,且界面張力與潤濕角之間可以通過測試儀測定出來。

? ? ?輔展現(xiàn)象分析:

? 輔展過程表示在液-固界面取代了氣-固界面的同時,氣-液界面也擴大了同樣的面積。

? ? 潤濕熱:液體的固休接觸時能否潤濕,這要由接觸角的大小來決定,粉末固體雖可壓片后再測定與液體的接觸角,但壓縮程度及表面粗糙度不同會直接影響接觸角測定結果 的準確性。用動態(tài)法雖然可以求得粉末的接觸角,但誤差較大。當固體和液體接觸時,特別是粉末固體,實際上看到氣-固界面轉變?yōu)橐?固界面的過程,而液體表面并沒有變化 ,因此這個過程也可以稱為潤濕過程。

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