Коэффициент шероховатости уравнение дерягина венцеля

Капиллярные явления

Введение

В наш век высоких технологий все большее значение в жизни людей имеют естественные науки. Люди 21 века производят супер производительные компьютеры,смартфоны,все глубже и глубже изучают окружающий нас мир. Я думаю, что люди готовятся к новой научно технической революции, которая изменит наше будущее коренным образом. Но когда произойдут эти изменения никто не знает. Каждый человек своим трудом может приблизить этот день.

Эта научно-исследовательская работа – мой маленький вклад в развитие физики.

Данная научно-исследовательская работа посвящена актуальной на данный момент теме «Капиллярные явления». В жизни мы часто имеем дело с телами, пронизанными множеством мелких каналов (бумага, пряжа, кожа, различные строительные материалы, почва, дерево). Приходя в соприкосновение с водой или другими жидкостями, такие тела очень часто впитывают их в себя. В данном проекте показана важность капилляров в жизни живых и неживых организмов.

Цель исследовательской работы: обосновать с точки зрения физики причину движения жидкости по капиллярам, выявить особенности капиллярных явлений.

Объект исследования: свойство жидкостей, всасываясь, подниматься или опускаться по капиллярам.

Предмет исследования: капиллярные явления в живой и неживой природе.

1. Изучить теоретический материал о свойствах жидкости.
2. Ознакомиться с материалом о капиллярных явлениях.
3. Провести серию экспериментов с целью выяснения причины поднятия жидкости в капиллярах.
4. Обобщить изученный в ходе работы материал и сформулировать вывод.

Прежде чем перейти к изучению капиллярных явлений, надо ознакомиться со свойствами жидкости, которые играют немалую роль в капиллярных явлениях.

Поверхностное натяжение

Сам термин «поверхностное натяжение» подразумевает, что вещество у поверхности находится в «натянутом», то есть напряжённом состоянии, которое объясняется действием силы, называемой внутренним давлением. Она стягивает молекулы внутрь жидкости в направлении, перпендикулярном её поверхности. Так, молекулы, находящиеся во внутренних слоях вещества, испытывают в среднем одинаковое по всем направлениям притяжение со стороны окружающих молекул; молекулы же поверхностного слоя подвергаются неодинаковому притяжению со стороны внутренних слоёв веществ и со стороны, граничащей с поверхностным слоем среды. Например, на поверхности раздела жидкость – воздух молекулы жидкости, находящиеся в поверхностном слое, сильнее притягиваются со стороны соседних молекул внутренних слоёв жидкости, чем со стороны молекул воздуха. Это и является причиной различия свойств поверхностного слоя жидкости от свойств её внутренних объёмов.

Внутреннее давление обуславливает втягивание молекул, расположенных на поверхности жидкости, внутрь и тем самым стремится уменьшить поверхность до минимальной при данных условиях. Сила, действующая на единицу длины границы раздела, обуславливающая сокращение поверхности жидкости, называется силой поверхностного натяжения или просто поверхностным натяжением σ .

Поверхностное натяжение различных жидкостей неодинаково, оно зависит от их мольного объёма, полярности молекул, способности молекул к образованию водородной связи между собой и др.

При увеличении температуры поверхностное натяжение уменьшается по линейному закону. На поверхностное натяжение жидкости оказывают влияние и находящиеся в ней примеси. Вещества, ослабляющие поверхностное натяжение, называют поверхностно-активными (ПАВ). По отношению к воде ПАВ являются нефтепродукты, спирты, эфир, мыло и др. жидкие и твёрдые вещества. Некоторые вещества увеличивают поверхностное натяжение. Примеси солей и сахара, например.

Объяснение этому даёт МКТ. Если силы притяжения между молекулами самой жидкости больше сил притяжения между молекулами ПАВ и жидкости, то молекулы жидкости уходят внутрь из поверхностного слоя, а молекулы ПАВ вытесняются на поверхность. Очевидно, что молекулы соли и сахара будут втянуты в жидкость, а молекулы воды вытеснены на поверхность. Таким образом, поверхностное натяжение – основное понятие физики и химии поверхностных явлений – представляет собой одну из наиболее важных характеристик и в практическом отношении. Следует отметить, что всякое серьёзное научное исследование в области физики гетерогенных систем требует измерения поверхностного натяжения. История экспериментальных методов определения поверхностного натяжения, насчитывающая более двух столетий, прошла путь от простых и грубых способов до прецизионных методик, позволяющих находить поверхностное натяжение с точностью до сотых долей процента. Интерес к этой проблеме особенно возрос в последние десятилетия в связи с выходом человека в космос, развитием промышленного строения, где капиллярные силы в различных устройствах часто играют определяющую роль.

Один из таких методов определения поверхностного натяжения основан на поднятии смачивающей жидкости между двумя стеклянными пластинками. Их следует опустить в сосуд с водой и постепенно сближать параллельно друг другу. Вода начнёт подниматься между пластинками – её будет втягивать сила поверхностного натяжения, о которой сказано выше. Легко рассчитать коэффициент поверхностного натяжения σ можно по высоте подъёма воды у и зазору между пластинками d.

Сила поверхностного натяжения F = 2 σ L, где L – длина пластинки (двойка появилась из-за того, что вода соприкасается с обеими пластинками). Эта сила удерживает слой воды массы m = ρ Ldу, где ρ – плотность воды. Таким образом, 2 σ L = ρ Ldуg. Отсюда можно найти коэффициент поверхностного натяжения σ = 1/2( ρ gdу). (1)Но интереснее сделать так: с одного конца сжать пластинки вместе, а с другого оставить небольшой зазор.

Вода поднимется и образует между пластинками удивительно правильную поверхность. Сечение этой поверхности вертикальной плоскостью – гипербола. Для доказательства достаточно в формулу (1) вместо d подставить новое выражение для зазора в данном месте. Из подобия соответствующих треугольников (см. рис. 2) d = D (x/L). Здесь D – зазор на конце, L – по-прежнему длина пластинки, а x – расстояние от места соприкосновения пластинок до места, где определяется зазор и высота уровня. Таким образом, σ = 1/2( ρ gу)D(x/L), или у = 2 σ L/ ρ gD(1/х). (2)Уравнение (2) действительно является уравнением гиперболы.

Смачивание и несмачивание

Для детального изучения капиллярных явлений следует рассмотреть и некоторые молекулярные явления, обнаруживающиеся на трёхфазной границе сосуществования твёрдой, жидкой, газообразной фаз, в частности рассматривается соприкосновение жидкости с твёрдым телом. Если силы сцепления между молекулами жидкости больше, чем между молекулами твёрдого тела, то жидкость стремится уменьшить границу (площадь) своего соприкосновения с твёрдым телом, по возможности отступая от него. Капля такой жидкости на горизонтальной поверхности твёрдого тела примет форму сплюснутого шара. В этом случае жидкость называется несмачивающей твёрдое тело. Угол θ , образованный поверхностью твёрдого тела и касательной к поверхности жидкости, называется краевым. Для несмачивающей θ > 90°. В этом случае твёрдая поверхность, несмачиваемая жидкостью называется гидрофобной, или олоефильной. Если же силы сцепления между молекулами жидкости меньше, чем между молекулами жидкости и твёрдого тела, то жидкость стремится увеличить границу соприкосновения с твёрдым телом. В этом случае жидкость называется смачивающей твёрдое тело; краевой угол θ 90°. Поверхность же будет носить название гидрофильная. Случай, когда θ = 180°, называется полным несмачиванием. Однако это практически никогда не наблюдается, так как между молекулами жидкости и твёрдого тела всегда действуют силы притяжения. При θ = 0° наблюдается полное смачивание: жидкость растекается по всей поверхности твёрдого тела. Полное смачивание или полное несмачиваение являются крайними случаями. Между ними в зависимости от соотношения молекулярных сил промежуточное положение занимают переходные случаи неполного смачивания.

Смачиваемость и несмачиваемость – понятия относительные: жидкость,смачивающая одно твёрдое тело, может не смачивать другое тело. Например,вода смачивает стекло, но не смачивает парафин; ртуть не смачивает стекло, но смачивает медь.

Смачивание обычно трактуется как результат действия сил поверхностного натяжения. Пусть поверхностное натяжение на границе воздух – жидкость σ 1,2,на границе жидкость – твёрдое тело σ 1,3, на границе воздух – твёрдое тело σ 2,3.

На единицу длины периметра смачивания действуют три силы, численно равные σ 1,2, σ 2,3, σ 1,3, направленные по касательной к соответствующим границам раздела. В случае равновесия все силы должны уравновешивать друг друга. Силы σ 2,3 и σ 1,3 действуют в плоскости поверхности твёрдого тела, сила σ 1,2 направлена к поверхности под углом θ .

Условие равновесия межфазных поверхностей имеет следующий вид: σ 2,3 = σ 1,3 + σ 1,2cos θ или cos θ =( σ 2,3 − σ1 ,3)/ σ 1,2

Величину cos θ принято называть смачиванием и обозначать буквой В.

Определённое влияние на смачивание оказывает состояние поверхности. Смачиваемость резко меняется уже при наличии мономолекулярного слоя углеводородов. Последние же всегда присутствуют в атмосфере в достаточных количествах. Определённое влияние на смачивание оказывает и микрорельеф поверхности. Однако до настоящего времени пока не выявлена единая закономерность влияния шероховатости любой поверхности на смачивание её любой жидкостью. Например уравнение Венцеля-Дерягина cosθ = xcosθ0 связывает краевые углы жидкости на шероховатой ( θ ) и гладкой ( θ 0) поверхностях с отношением х площади истинной поверхности шероховатого тела к её проекции на плоскость. Однако на практике это уравнение не всегда соблюдается. Так, согласно этому уравнению в случае смачивания (θ 90 – к его увеличению (т.е. к большей гидрофобности). Исходя из этого и даются, как правило, сведения о влиянии шероховатости на смачивание.

По мнению многих авторов, скорость растекания жидкости на шероховатой поверхности ниже вследствие того, что жидкость при растекании испытывает задерживающее влияние встречающихся бугорков (гребней) шероховатостей. Необходимо отметить, что именно скорость изменения диаметра пятна, образованного строго дозированной каплей жидкости, нанесённой на чистую поверхность материала, используется в качестве основной характеристики смачивания в капиллярах. Её величина зависит как от поверхностных явлений, так и от вязкости жидкости, её плотности, летучести.

Очевидно, что более вязкая жидкость с прочими одинаковыми свойствами дольше растекается по поверхности и следовательно медленнее протекает по капиллярному каналу.

Капиллярные явления

Капиллярные явления, совокупность явлений, обусловленных поверхностным натяжением на границе раздела несмешивающихся сред (в системах жидкость — жидкость, жидкость — газ или пар) при наличии искривления поверхности. Частный случай поверхностных явлений.

Изучив подробно силы, лежащих в основе капиллярных явлений, стоит перейти непосредственно к капиллярам. Так, опытным путём можно пронаблюдать, что смачивающая жидкость (например, вода в стеклянной трубке) поднимается по капилляру. При этом, чем меньше радиус капилляра, тем на большую высоту поднимается в ней жидкость. Жидкость, не смачивающая стенки капилляра (например, ртуть с стеклянной трубке), опускается ниже уровня жидкости в широком сосуде. Так почему же смачивающая жидкость поднимается по капилляру, а несмачивающая опускается?

Не трудно заметить, что непосредственно у стенок сосуда поверхность жидкости несколько искривлена. Если молекулы жидкости, соприкасающиеся со стенкой сосуда, взаимодействуют с молекулами твёрдого тела сильнее, чем между собой, в этом случае жидкость стремится увеличить площадь соприкосновения с твёрдым телом (смачивающая жидкость). При этом поверхность жидкости изгибается вниз и говорят, что она смачивает стенки сосуда, в котором находится. Если же молекулы жидкости взаимодействуют между собой сильнее, чем с молекулами стенок сосуда, то жидкость стремится сократить площадь соприкосновения с твёрдым телом, её поверхность искривляется вверх. В этом случае говорят о несмачивании жидкостью стенок сосуда.

В узких трубочках, диаметр которых составляет доли миллиметра, искривлённые края жидкости охватывают весь поверхностный слой, и вся поверхность жидкости в таких трубочках имеет вид, напоминающий полусферу. Это так называемый мениск. Он может быть вогнутым, что наблюдается в случае смачивания, и выпуклым при несмачивании. Радиус кривизны поверхности жидкости при этом того же порядка, что и радиус трубки. Явления смачивания и несмачивания в данном случае также характеризуется краевым углом θ между смоченной поверхностью капиллярной трубки и мениском в точках их соприкосновения.

Под вогнутым мениском смачивающей жидкости давление меньше, чем под плоской поверхностью. Поэтому жидкость в узкой трубке (капилляре) поднимается до тех пор, пока гидростатическое давление поднятой в капилляре жидкости на уровне плоской поверхности не скомпенсирует разность давлений. Под выпуклым мениском несмачивающей жидкости давление больше, чем под плоской поверхностью, и это ведёт к опусканию несмачивающей жидкости.

Наличие сил поверхностного натяжения и кривизны поверхности жидкости в капиллярной трубочке ответственно за дополнительное давление под искривленной поверхностью, называемое давлением Лапласа: ∆p = ± 2 σ /R.

Знак капиллярного давления («плюс» или «минус») зависит от знака кривизны. Центр кривизны выпуклой поверхности находится внутри соответствующей фазы. Выпуклые поверхности имеют положительную кривизну, вогнутые – отрицательную.

Так, условие равновесия жидкости в капиллярной трубочке определяется равенством

где ρ – плотность жидкости, h – высота её поднятия в трубочке, p₀ – атмосферное давление.

Из данного выражения следует, что h = 2 σ / ρ gR. (2)

Преобразуем полученную формулу, выразив радиус кривизны R мениска через радиус капиллярной трубочки r.

Из рис. 6.18 следует, что r = Rcos θ . Подставляя (1) в (2), получаем: h = 2 σ cos θ / ρ gr.

Полученная формула, определяющая высоту поднятия жидкости в капиллярной трубочке, носит название формулы Жюрена. Очевидно, что чем меньше радиус трубки, тем на большую высоту поднимается в ней жидкость. Кроме того, высота поднятия растёт с увеличением коэффициента поверхностного натяжения жидкости.

Подъём смачивающей жидкости по капилляру можно объяснить и по-другому. Как было сказано ранее, под действием сил поверхностного натяжения поверхность жидкости стремится сократиться. Вследствие этого поверхность вогнутого мениска стремится выпрямиться и сделаться плоской. При этом она тянет за собой частицы жидкости, лежащие под ней, и жидкость поднимается по капилляру вверх. Но поверхность жидкости в узкой трубке плоской оставаться не может, она должна иметь форму вогнутого мениска. Как только в новом положении данная поверхность примет форму мениска, она снова будет стремиться сократиться и т.д. В результате действия этих причин смачивающая жидкость и поднимается по капилляру. Поднятие прекратится, когда сила тяжести Fтяж поднятого столба жидкости, которая тянет поверхность вниз, уравновесит равнодействующую силу F сил поверхностного натяжения, направленных касательно к каждой точке поверхности.

По окружности соприкосновения поверхности жидкости со стенкой капилляра действует сила поверхностного натяжения, равная произведению коэффициента поверхностного натяжения на длину окружности: 2 σπ r, где r – радиус капилляра.

Сила тяжести, действующая на поднятую жидкость,

где ρ – плотность жидкости; h – высота столба жидкости в капилляре; g – устроение силы тяжести.

Подъём жидкости прекращается, когда F_тяж = F или ρπ r^2hg = 2 σπ r. Отсюда высота поднятия жидкости в капилляре h = 2 σ / ρ gR.

В случае несмачивающей жидкости последняя, стремясь сократить свою поверхность, будет опускаться вниз, выталкивая жидкость из капилляра.

Выведенная формула применима и для несмачивающей жидкости. В этом случае h – высота опускания жидкости в капилляре.

Капиллярные явления в природе

Капиллярные явления также весьма распространены в природе и часто используются в практической деятельности человека. Дерево, бумага, кожа, кирпич и очень многие другие предметы, окружающие нас, имеют капилляры. За счет капилляров вода поднимается по стеблям растений и впитывается в полотенце, когда мы им вытираемся. Поднятие воды по мельчайшим отверстиям в куске сахара, забор крови из пальца – это тоже примеры капиллярных явлений.

Кровеносная система человека, начинаясь с весьма толстых сосудов, заканчивается очень разветвленной сетью тончайших капилляров. Могут вызвать интерес, например, такие данные. Площадь поперечного сечения аорты равна 8 см 2 . Диаметр же кровеносного капилляра может быть в 50 раз меньше диаметра человеческого волоса при длине 0,5 мм. В теле взрослого человека имеется порядка 160 млрд капилляров. Их общая длина доходит до 80 тыс. км.

По многочисленным капиллярам, имеющимся в почве, вода из глубинных слоев поднимается к поверхности и интенсивно испаряется. Чтобы замедлить процесс потери влаги, капилляры разрушают путем разрыхления почвы с помощью борон, культиваторов, рыхлителей.

Практическая часть

Возьмем стеклянную трубочку с очень маленьким внутренним диаметром (d

Влияние электрических полей на капиллярные постоянные Текст научной статьи по специальности « Физика»

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Н.В. Полищук

Discharging fields can influence on the capilar constants in broad quartz macrocapilars owing to interaction of three phases and influence of external non uniform electric fields on them. Influence and afterinfluence effects on this phenomenon are caused by a considerable changing of surface properties of moisture and solid phases.

Текст научной работы на тему «Влияние электрических полей на капиллярные постоянные»

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ НА КАПИЛЛЯРНЫЕ ПОСТОЯННЫЕ

Ровенский государственный гуманитарный университет, ул. Бендеры, 12, г. Ровно, UA 33028, Украина

Капиллярные явления охватывают различные случаи равновесия и движения поверхности жидкости под действием сил межмолекулярного взаимодействия и внешних сил. Наиболее простое и распространенное капиллярное явление — впитывание жидкостей в капилляры, обусловленное смачиванием жидкостью внутренней поверхности канала. Молекулярные силы притяжения, действующие между молекулами твердого тела и жидкости, заставляют ее подниматься по стенке капилляра, что приводит к искривлению поверхности. Если на поверхность жидкости начинают действовать внешние силовые поля, в частности электрические поля (ЭП), то установившееся под влиянием действующего на жидкость поля тяжести и сил поверхностного натяжения равновесие нарушается и возникают различные виды объемных и поверхностных движений жидкости, в том числе и капиллярные волны, стремящиеся снова установить в системе новое состояние равновесия.

При равновесии трех соприкасающихся фаз в отсутствие ЭП поверхности их раздела устанавливаются таким образом, чтобы была равна нулю равнодействующая сил поверхностного натяжения, действующих на общую линию соприкосновения трех сред. Это условие приводит к тому, что поверхности раздела должны пересекаться друг с другом под углами (краевые углы) определяющимися значениями поверхностного натяжения.

Если поверхность раздела двух из трех способных к движению сред искривлена, то вблизи ее давления в обоих средах (жидкость — атмосферный воздух) различны. Эта разность давлений, часто называемая поверхностным давлением, при отсутствии внешних сил, в том числе и силы тяжести, определяется известной формулой Лапласа

Pi — Р2 =АР = 2RL, (1)

где р1 и р2 — давления в жидкости и паровоздушной среде, ст12 — поверхностное натяжение жидкости на границе с влажным воздухом, К — радиус средней кривизны поверхности мениска 1/R = 1/К1 + 1/К2, где К1 и К2 — радиусы кривизны мениска в двух взаимно перпендикулярных плоскостях сечения. Поверхностное давление Ар приводит в движение жидкость, а следовательно, и парогазовую смесь над ней. В результате в капилляре осуществляется перемещение двух фаз, то есть происходит массоперенос.

В общем случае величина ст12 может оказаться непостоянной вдоль поверхности (например, в результате непостоянства температуры или напряженности ЭП, концентрации адсорбированного вещества, неравномерного насыщения ионами и других причин). Тогда наряду с нормальной силой (исчезающей в случае плоской поверхности) появляется некоторая дополнительная сила, направленная тангенциально к поверхности [1].

В (2) градиент взят со знаком плюс, а не минус, как в случае объемной силы — Ур, в связи с тем, что силы поверхностного натяжения стремятся уменьшить площадь поверхности, между тем как силы внутреннего давления стремятся увеличить объем тела.

Таким образом, при неравномерном распределении по мениску поверхностного натяжения возникает движение в поверхностном слое жидкости, которое вследствие существования вязкости передается вглубь жидкости, приводя ее в объемное движение. Кроме того, деформации поверхности мениска под влиянием различных внешних воздействий, в том числе и ЭП, в особенности разрядных полей, выводят поверхность жидкости из равновесного состояния. При этом вступают в действие восстанавливающие равновесные силы: поверхностного натяжения и гравитационные. В результате

© Полищук Н.В., Электронная обработка материалов, № 1, 2004, С. 32-41.

возникают волны на поверхности жидкости, которые могут быть как бегущими (свободная бесконечная поверхность), так и стоячими (ограниченная стенками капилляра поверхность). Если доминируют силы поверхностного натяжения, то возникают капиллярные волны, в противоположном случае -гравитационные волны. При совместном действии этих сил реализуются гравитационно-капиллярные волны. Волны той или иной природы вследствие действия сил вязкости проникают на определенную глубину в жидкость, вызывая ее колебательное движение. В общем случае, при любых нарушениях под влиянием внешних воздействий кривизны мениска происходит изменение капиллярного давления (1). При этом столбик жидкости выходит из равновесного положения (нарушается состояние гетерогенной системы) и возникающие релаксационные процессы вызывают колебательные движения столбика с различными амплитудами и частотами.

При вертикальном положении капилляра в гравитационном поле и отсутствии внешних воздействий равновесие столбика высотой h чистой жидкости наступит в случае равенства гидростатического и лапласовского давлений. При этом

-Ap = (pi — p2)gh = — 2ci2/R, (3)

где p1 и p2 — плотности жидкости 1 и газа 2, g — ускорение свободного падения. При этом, если считать поверхность мениска сферической, то R = — r /cos0, где r — радиус капилляра, 0 — краевой угол, образуемый поверхностью жидкости со стенками капилляра. Из уравнения (3) можно получить так называемую капиллярную постоянную а, величину, характеризующую размеры системы L 3,8 мм капиллярное всасывание вырождается и взаимодействие трех соприкасающихся фаз, а также влияние ЭП на это взаимодействие не может уже столь существенно изменить уровень и физико-химические свойства большой массы воды в очень широкой капилляр-

ной трубке. Для r0 ^ да уравнение (8) не теряет физический смысл. Действительно, при относительной влажности воздуха, близкой к единице, по стенках широкого сосуда вода все же подымается, поскольку под влиянием неоднородного ЭП изменяется величина движущей силы Ас [15]:

Рис. 1. Зависимость величины капиллярной постоянной Лапласа для воды в кварцевых макрокапиллярах разных радиусов г, мм : 1 — 0,1; 2 — 0,5; 3 — 1; 4 — 1,5; 5 — 2,5; 6 — 3; 7 — 3,8; 8 — 4,5; 9 — 4,95 от напряженности ЭП

АС = К( Сз2 — СзО — С]2 . (13)

Здесь К — коэффициент шероховатости, определяемый уравнением Дерягина — Венцеля

К = cos0m / cos0, (14)

0ш — равновесный краевой угол на шероховатой поверхности. Так как всегда К > 1, то I cos0jn > | cos0|. При смачивании cos0 > 0, поэтому шероховатость, увеличивая cos0, уменьшает угол смачивания, то есть улучшает смачивание, а следовательно, способствует повышению уровня жидкости.

Поверхностные явления удобно классифицировать в соответствии с объединенным уравнением первого и второго начал термодинамики. Для рассматриваемой гетерогенной системы оно может быть записано в следующей форме:

dG = — SdT + Vdp + cds + Ep^dn + q>dq. (15)

Уравнение (15) выражает приращение энергии Гиббса dG при бесконечно малом переходе системы в новое положение равновесия. Из него следует, что поверхностная энергия (Gs = cs) и в частности с (при s = const) может изменяться за счет привнесения в систему различных видов энергии: тепловой, механической, химической и электрической. Превращения различных видов энергии сопровождаются такими явлениями, как изменение адгезии и смачивания, капиллярности, адсорбции, электрического состояния и реакционной способности с изменением дисперсности составных частей гетерогенной системы. Уравнение (15) также показывает, что изменение состояния равновесия системы в ЭП возможно при изменении величины ее электрического заряда dq. Последнее можно осуществить либо за счет возникновения связанных зарядов (при поляризации фаз), либо при внесении в них свободных зарядов (при растворении, диссоциации, насыщении ионами при воздействии разрядных полей). Изменения при этом межфазных натяжений и свойств самих фаз приведут к изменениям положения уровня и состава воды в капиллярах. В [16] на основе метода Онзагера показано, что наличие внешнего ЭП может приводить к увеличению или уменьшению концентрации носителей тока (ионов в случае электролитов, электронов и дырок в полупроводниках) у границ сред, что приводит к уменьшению или увеличению коэффициента поверхностного натяжения растворов электролитов и твердых тел (полупроводников и даже металлов). При изменении величины и направления поля возможны изменения не только величины, но и знака Ас. При этом могут возникать колебания жидкости или кристаллических пластинок, связанные с зависимостью коэффициента поверхностного натяжения от внешних полей. В [17] термодинамические уравнения для неоднородной системы с плоским поверхностным слоем обобщены для случая произвольно направленного внешнего однородного ЭП. В результате получены зависимости поверхностного натяжения жидкостей, в том числе и воды, на границе с насыщающим паром как от величины, так и от направления поля. Там же указано на изменение двухфазного равновесия в этом случае.

Приведенные соображения, базирующиеся на положениях классической термодинамики, показывают, что возможны изменения высоты подъема воды за счет изменения ее свойств в макрокапиллярах при воздействии внешних ЭП.

Существование максимумов на кривых зависимостей а2е (Е), в особенности четко выраженных для капилляров с большими радиусами, свидетельствует о смене механизмов влияния при значительном увеличении Е внешнего ЭП на свойства взаимодействующих фаз. Значения Ем, отвечающие максимумам указанных кривых, соответствуют переходу слаботочного КР в сильноточный ИР. Постепенное превращение КР в ИР влечет за собой уменьшение насыщения ионами поверхностей твердой и жидкой фаз. Это равносильно уменьшению центров дальнодействующих пондеромотор-ных сил, удерживающих макроскопические пленки воды на внутренней поверхности капилляра и дополняющих лапласовы силы на поверхности мениска, ответственные за подъем жидкости в капилляре. Это обусловливает постепенное снижение уровня жидкости he в капилляре, а следовательно, а2е, после прекращения действия поля, хотя напряженность его была гораздо выше значения Ем. Вместе с тем развитие интенсивного ИР при дальнейшем увеличении Е (Е > Ем) приводит к значительной электроэрозии внутренней поверхности капилляра, внедрению в нее “отравляющих” продуктов в виде разнообразных химических соединений, образующихся в воздухе и воде под действием ИР. Разогрев поверхности канала капилляра ведет к удалению таких мощных адсорбционных центров, как групп ОН, взаимодействующих с молекулами воды по механизму водородных связей. Согласно [18], разупрочняющее влияние плазмы газового разряда увеличивается по мере роста напряжения разряда и обусловлено разогревом поверхности стекла, десорбцией воды из поверхностного слоя стекла, а также химическим взаимодействием частиц плазмы с компонентами стекла. Все это стимулирует развитие гидрофобизации поверхности твердой фазы, а следовательно, и водоудерживающей способности стенок капилляра. Толщина смачивающих пленок воды резко уменьшается, а с ней увеличивается просветность жидкостного канала, что ведет к снижению высоты столбика воды в капилляре после снятия действия поля. Вторая часть кривой а] (Е) уже не может в полной мере быть совокупностью физико-химических констант данной жидкости при разных Е поля или, точнее, данной поверхности раздела жидкость — пар и не зависеть от формы прибора, размера трубки и материала ее стенок. Теперь она также характеризует изменение значения краевого угла 0е смачивания за счет изменения всех трех величин поверхностных натяжений в законе Юнга под влиянием мощного ЭП ИР

где с32е — поверхностное натяжение твердой фазы на границе с влажным воздухом в ЭП; с31е — поверхностное натяжение твердого тела, контактирующего с водой в ЭП.

Поскольку величина 0 характеризует молекулярное взаимодействие трех фаз при равновесии между ними, то величина изменения 0е в ЭП определяет новое положение жидкости в капилляре. Падение значений а2 обусловлено коренным изменением свойств приповерхностного слоя твердой фазы, а с ними и адгезионной способности по отношению к воде, что приводит к уменьшению cos0e [18, 19]. Следовательно, воздействие ИР приводит к гидрофобизации поверхности плавленого кварца.

В [20] отмечается, что вода является ассоциированной жидкостью. Вследствие сильного взаимодействия через водородные связи молекулы воды образуют «мерцающие группы», имеющие некоторую упорядоченную структуру. Между этими группами находится менее структурированная жидкость. Упорядочению структуры препятствует тепловое движение молекул, а также различные примеси в воде (газы, ионы, коллоидные частицы и так далее), образующиеся под воздействием ИР. С увеличением примесей упорядоченность структуры воды уменьшается, так как увеличивается влияние ЭП ионов, молекул растворенного вещества и коллоидных частиц на сетку водородных межмолекулярных связей. С изменением количества или дисперсности примесей в воде изменяется ее структура и соответственно некоторые ее физико-химические свойства. В свою очередь изменение структуры воды оказывает влияние на интенсивность физико-химических и биологических процессов в подвижных водных средах.

Под влиянием ЭП происходит агрегирование находящихся в растворе или суспензии частиц и пузырьков газа. Скоагулированные частицы осаждаются, а микропузырьки газа коалесцируют и выносятся из объема жидкости, что также приводит к изменению структуры воды. Причиной коагуляции и коалесценции является снижение ионно-электростатического барьера отталкивания. На движущуюся в ламинарном потоке частицу, имеющую двойной электрический слой ионов, действует

внешнее ЭП, что обусловливает локальный сдвиг противоионов из диффузного в слой Штерна. Часть из них адсорбируется на поверхности частицы или границе газовый пузырек — жидкость. Это приводит к снижению штерновского потенциала и соответственно ионно-электростатического барьера отталкивания, что способствует агрегированию частиц и микропузырьков газа. Адсорбированные ионы со временем переходят в раствор и гидратируются. Время восстановления первоначального распределения ионов в двойном электрическом слое определяет “время памяти” водной системы после электрической обработки.

Падение адсорбционной способности стенок капиллярной трубки по отношению к молекулам воды, как видно из рис. 1, при Е >> Ем приводит к такой потере смачивающих свойств, что cos^ приобретает все меньшие значения и величина а^(Е) опускается ниже исходного значения, то есть становится меньше величины а2 без поля. Для широких капилляров а^ сравнительно быстро стремится к нулю. Чем уже капилляр, тем при более высоких Е >> Ем наблюдается это явление. С уменьшением радиуса капилляра происходит размывание максимумов, а само значение Ем стремительно смещается в область более высоких напряженностей. Это связано с тем, что с уменьшением диаметра капилляра для возникновения и развития КР и ИР нужно резко увеличивать напряженность ЭП, поскольку объем зоны ионизации сокращается обратно пропорционально кубу радиуса. Поэтому возникновение и переход КР в ИР в узких капиллярах происходит при гораздо больших напряженностях, чем в капиллярах с большими диаметрами. При дальнейшем сужении канала капилляра КР может вообще не возникнуть. В таких капиллярах существенно затрудняется и возникновение ИР, поскольку образованию проводящего канала между электродами предшествует развитие электронной лавины. Когда диаметр капилляра становится меньше головки лавины, стенки его препятствуют процессу развития разряда. Поэтому требуются дополнительные затраты энергии, выражающиеся в увеличении пробивной напряженности Епр [21, 22].

Из уравнения (4) и (7) видно, что поскольку капиллярная постоянная а = л/о2, то и ае =№. В этом случае ае уже будет определять характерный размер капиллярной системы

Le а, то и критический радиус капилляра г = Le уже будет больше 3,8 мм. Поскольку, как видно с рис. 1, величина а^ зависит от г, то,

естественно, и величина ае будет функцией г капилляра, хотя согласно выражениям (10), (12), величина а^ явным образом не должна зависеть от г. Видимо, величины, входящие в эти выражения и не зависящие от r при отсутствии поля или при малых напряженностях его, становятся существенно зависимыми от г в области разрядных ЭП. В этом случае процессы и параметры, их описывающие, становятся сильно неравновесными, и после выключения поля для проведения измерений они имеют иные значения, соответствующие совершенно другому состоянию рассматриваемой гетерогенной системы. Но явный вид этих зависимостей в настоящее время неизвестен. Возможно с целью избавления от зависимости ае от г, сильно усложняющей расчеты капиллярных явлений в ЭП, необходимо усреднить данные рис. 2 и отнести их к некоторому эффективному радиусу г^.

Тем не менее, физический смысл кривых, представленных на рис. 2, состоит в том, что искривленные возле противоположных стенок капиллярной трубки с г > 3,8 мм участки поверхности воды, находящейся в ЭП, будут перекрываться и поднятие жидкости становится неизбежным. Как видно из рис.2, при значении г = 4,95 мм и наличии ЭП действительно ае > а и наблюдается заметный подъем жидкости [4]. В наших опытах слабое капиллярное всасывание в ЭП наблюдалось при диаметре капилляра равном 20 мм и более. Следовательно, и в таких широких капиллярах после выключения внешнего поля продолжает существовать очень сильное внутреннее поле, обусловленное значительной поверхностной концентрацией зарядов. В [19] указывается, что по сравнению с металлами и полупроводниками исследование изоляторов, к которым принадлежит и аморфный кварц, сопровождается дополнительными экспериментальными трудностями, связанными с существованием электростатического заряда, образующегося на поверхности диэлектрика в процессе имплантации ионов и электронов при электронно-ионной бомбардировке этой поверхности. При этом образуются различные дефекты, как точечные, так и протяженные. Внутреннее ЭП, напряженность которого может значительно превышать Е внешнего поля после его выключения [10], удерживает на противоположных стенках макроскопические пленки воды такой толщины, что они обеспечивают радиус жидкостного канала несколько меньший величины характеристической капиллярной постоянной без по-

ля. Отметим, что в в работе [23] для передпробивной стадии электрического разряда под действием ЭП под металлическим электродом с полированной полусферической поверхностью диаметром 2,7 мм наблюдался подъем водного электролита в сосуде с г0 ^ да. При этом поверхность электролита принимала конусообразную форму, и электрический пробой разрядного промежутка осуществляется между электролитным “острием” и металлическим электродом.

Рис. 2. Зависимость величины капиллярной постоянной для кварцевых макрокапилляров разных радиусов г, мм: 1 — 0,1; 2 — 0,5; 3 — 1; 4 — 1,5; 5 — 2,5; 6 — 3; 7 — 3,8; 8 — 4,5;9 — 4,95 от напряженности

Таким образом, неоднородные ЭП, в особенности слаботочные разрядные поля, способны существенным образом влиять на подъем воды, а следовательно, и на величину капиллярной постоянной а в широких капиллярах. Благодаря взаимодействию в данном капиллярном явлении трех фаз и воздействию на них внешнего неоднородного ЭП, особенно разрядного, уводящего оводненную гетерогенную систему далеко от первоначального равновесного состояния за счет значительного изменения поверхностных и объемных свойств ее фаз, и в первую очередь жидкой фазы, происходит значительный подъем воды в широких макрокапиллярах. Это обусловливает увеличение капиллярной постоянной а. Естественно, что величина ае, так же как а2е, в области высоких напряженностей ЭП (Е > 5-106 В/м ) существенно зависит от радиуса капиллярной трубки в силу вышеуказанных причин. Резкое падение величины ае при (Е > ЕКР) указывает на интенсивную гидрофобизацию внутренней поверхности канала капилляра в присутствии ИР. Это снижает поверхностные натяжения жидкой и твердой фаз, а также косинус краевого угла за счет рассмотренных ранее факторов, изменяет форму поверхности мениска, а также приводит к разогреву фаз данной гетерогенной системы и, следовательно, тепломассообмена между ними. Эти процессы и обусловливают значительное смещение состояния равновесия в рассматриваемой капиллярной системе.

В [24] отмечается, что несмотря на исключительное разнообразие существующих процессов переноса, для них характерно одно фундаментальное свойство: эти процессы направлены на нейтрализацию внешних воздействий, выводящих ту или иную систему из состояния равновесия (принцип Ле Шателье — Брауна). Любая физическая система обладает некоторой инерцией, связанной со специфичными для данной системы внутренними процессами, разыгрывающимися при нарушении равновесия и характеризуемыми своими параметрами. Стремление системы к равновесию, следствием которого являются наблюдаемые процессы переноса, в результате которых происходит изменение положения жидкой фазы в капилляре, можно рассматривать как совокупность процессов релаксации внутренних параметров гетерогенной системы. Видимо, в качестве таких параметров при впитывании воды в капиллярные трубки, которые находятся во внешнем НЭП, можно использовать так называемые капиллярные постоянные. В сильных ЭП они значительно изменяют свою величину, ибо в них входит комплекс основных параметров, описывающих капиллярные явления. Для устранения значительных погрешностей при сложных изменениях капиллярных постоянных в разрядных полях необходимо учитывать их в расчетах капиллярных явлений.

Понятно, что высказанные здесь соображения потребуют дальнейшей проверки и уточнения. Но вся совокупность данных укладывается в некоторую взаимосвязанную физическую картину капиллярных явлений в сильных ЭП. Автор надеется на привлечение интереса специалистов в данной конкретной области поверхностных явлений к использованию полученных результатов при объяснении происходящих процессов в заполненных водой широких макрокапиллярах как в присутствии полей, так и после прекращения их действия.

1. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. Т. 6. Гидродинамика. М., 1986.

2. Байбаков В.С., Рязанцев П.П., Сафронов В.П., Щербаков Л.М. Определение величины равновесного краевого угла по параметрам малой капли, сидящей на нити /Исследования в области поверхностных сил //Сборник докладов III конференции по поверхностным силам. М., 1967.

3. Физический энциклопедический словарь. М., 1962. Т.2. С. 278 — 279.

4. Полищук Н.В., Панченко И.М., Панченко М.С., Карпович И.М. Эффекты воздействия и последействия электрических полей на поднятие воды в макрокапиллярах // Электронная обработка материалов. 2002. № 4. С. 54 — 67.

5. ТареевБ. М. Физика диэлектрических материалов. М., 1982.

6. Карпович И.Н., ПанченкоМ.С., Панасюк А.Л., Чураев Н.В. Влияние неоднородных электрических и магнитных полей на впитывание жидкости капиллярно — пористыми телами // Электронная обработка материалов. 1982. № 4. С. 62 — 66.

7. Карпович И.Н., Чураев Н.В., Панченко М.С., Панасюк А.Л. Ускорение капиллярной пропитки внешним неоднородным электрическим полем // Коллоидный журнал. 1982. Т. XLIV. № 6. С.1044 — 1050.

8. Карпович И.Н., Чураев Н.В., Панченко М.С. Влияние поля коронного разряда на испарение жидкостей из капилляров // Инженерно-физический журнал. 1981. Т. XLI. № 6. С. 1049 — 1056.

9. Ершов А.П., Зорин З.М., Соболев В.Д., Чураев Н.В. Кинетика движения пузырька газа в капилляре // Коллоидный журнал. 2001. Т. 63. № 2. С. 200 — 207.

10. Денисов А.А., Нагорный В.С. Электрогидро- и электрогазодинамические устройства автоматики. Л., 1979.

11. Бабеня Л.А., Головейко А.Г., Новикова В.И. и др. Интенсификация испарения жидкостей под действием слаботочного высоковольтного разряда // Инженерно-физический журнал. 1986. Т. L. № 6. С.951 — 959.

12. Кардашев Г.А., Соболев В.Д., Чураев Н.В., Шаталов А.Л. Влияние колебаний на уровень жидкости в капилляре // Коллоидный журнал. 1976. Т. XXXVIII. № 3. С. 461 — 466.

13. Намитоков К.К. Электроэрозионные явления. М., 1978.

14. Рогов В.М., Филипчук В.Л. Электрохимическая технология изменения свойств воды. Л., 1989.

15. Биховський А.1. Деяю випадки застосування електрокашлярносп // Украшський хiмiчний журнал. 1974. Т. 40. № 5. С. 478 — 482.

16. Иоффе И.Ф. О влиянии внешних полей на термодинамические свойства растворов и поверхностное натяжение // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1969. Т. 57. Вып. 2(8). С.529 — 533.

17. Бродская Е.Н., Русанов А.И. О влиянии произвольно направленного электрического поля на поверхностное натяжение жидкостей // Коллоидный журнал. 1983. Т. XLV. № 4. С. 636 — 643.

18. Пух В.П., Байкова Л.Г., Иванов-Омский В.И., Звонарева Т.К. Влияние ионной бомбардировки на прочность стекол // Физика и химия стекла. 1998. Т. 24. № 5. С. 648 — 651.

19. Богомолова Л.Д., Жачкин В.А. Парамагнитные центры в ион-имплантированных неорганических стеклах // Там же. № 1. С. 3 — 30.

20. Гамаюнов Н.И. Воздействие постоянных электрических и магнитных полей на заряженные частицы в потоке // Инженерно-физический журнал. 1985. Т. 48. № 6. С. 1009 -1011.

21. Бернацкий А.Ф., Целебровский Ю.В., Чунчин В.А. Электрические свойства бетона. М., 1980.

22. РетерГ. Электронные лавины и пробой в газах. М., 1968.

23. Дураджи В.Н. Об электрическом импульсном разряде между металлическим и электролитным электродами // Электронная обработка материалов. 2001. № 3. С. 22 — 26.

24. Буевич Ю.А., Ясников Г.П. Релаксационные методы в исследованиях процессов переноса // Инженерно-физический журнал. Т. 44. № 3. С. 489 — 504.

Discharging fields can influence on the capilar constants in broad quartz macrocapilars owing to interaction of three phases and influence of external non uniform electric fields on them. Influence and afterinfluence effects on this phenomenon are caused by a considerable changing of surface properties of moisture and solid phases.

Коэффициент шероховатости уравнение дерягина венцеля

Электронный научный журнал «ТРУДЫ ВИАМ»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ
«ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АВИАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ»
НАЦИОНАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ЦЕНТРА «КУРЧАТОВСКИЙ ИНСТИТУТ»
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Авторизация

Статьи

На основании изучения явления смачивания и теории адгезии проведены исследования поверхности стеклопластика марки ВПС-53К до и после ее обработки плазмой атмосферного давления, являющейся одним из передовых способов подготовки поверхности под различные адгезионные процессы. Рассмотрены два метода определения свободной энергии поверхности – метод Оунса, Вендта, Рабеля и Кьельбле и расширенный метод Fowkes. Получены значения свободной энергии поверхности и ее составляющих по двум рассматриваемым методам. Установлена связь энергетических характеристик поверхности стеклопластика марки ВПС-53К с прочностью клеевого соединения на его основе.

Введение

В настоящее время в самолето- и вертолетостроении появилось много новых конструкционных материалов – как металлических, так и неметаллических [1–4]. Применение конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ) – одно из самых перспективных направлений при создании летательных аппаратов (ЛА), что связано с интегральностью конструкций и снижением в них доли крепежных элементов. В связи с возрастанием использования ПКМ в конструкциях ЛА [5], в частности вертолетов, распространенным методом их изготовления и соединения становится склеивание.

В работе [6] отмечено, что 70% разрушений клеевых соединений происходит в тех зонах, где наблюдается низкая адгезия поверхностей склеиваемых деталей. Известно, что явление адгезии лежит в основе образования прочного клеевого соединения между твердым телом (субстратом) и клеящим составом (адгезивом), являющимися основными компонентами адгезионного соединения и характеризующимися обратимой термодинамической работой адгезии (W_a), непосредственно указывающей на потенциальную способность материала к межфазному взаимодействию [7]. Помимо работы адгезии, важнейшей характеристикой при описании адгезионных взаимодействий «адгезив–субстрат» является свободная энергия поверхности (СЭП) на границе «твердое тело–жидкость» (γ_SL) [8], которая описывает энергетическое состояние твердой поверхности (субстрата) и непосредственно связана с энергией межмолекулярного взаимодействия, приводящего к сцеплению молекул в конденсированных фазах. При этом СЭП может быть критерием оценки защитных и эксплуатационных свойств ПКМ [9].

Методология определения работы адгезии и СЭП основывается на явлении смачивания, которое количественно характеризуется краевым углом смачивания θ тестовых жидкостей к исследуемой поверхности.

Известно [8, 10–19], что ПКМ по своей природе обладают низкой смачиваемостью: θ>90 градусов. Одним из способов ее улучшения являются обработка и модификация (функционализация, активация) поверхности ПКМ с использованием плазмы атмосферного давления (ПАД), в результате чего улучшается адгезия жидкого компонента к поверхности ПКМ благодаря увеличению ее СЭП. Проведенные ранее исследования показали, что ПАД повышает полярную составляющую СЭП материала, которая находится в прямой корреляции с адгезионной прочностью. При этом высокой прочности адгезионного соединения в рамках адсорбционной (молекулярной) теории адгезии достигают в тех случаях, когда адгезив и субстрат обладают полярными функциональными группами [7].

Кроме того, в работе [6] отмечено, что стеклопластик марки ВПС-53К (далее – стеклопластик) имеет низкие адгезионные свойства к клеям «холодного» отверждения. Однако после обработки поверхности стеклопластика ПАД наблюдаются уменьшение показателя краевого угла смачивания тестовых жидкостей и рост адгезионного взаимодействия поверхности стеклопластика с адгезивом (клей марки ВК-27).

Целью данной работы является установка связи энергетических характеристик поверхности стеклопластика марки ВПС-53К с прочностью клеевого соединения на его основе путем:

– исследования поверхности стеклопластика до и после обработки ПАД, основанном на изучении явления смачивания тестовыми жидкостями;

– определения СЭП и ее составляющих, так как полную информацию о явлении смачиваемости дает знание полярных и дисперсионных составляющих значений СЭП;

– определения работы адгезии.

Материалы и методы

В исследовании в качестве основных элементов клеевого соединения использовали следующие виды материалов: стеклопластик марки ВПС-53К
(ТУ1-595-25-1496–2015); клей марки ВК-27 (ТУ1-595-14-692–2008); стеклопластик марки СТ-69Н (ТУ1-595-10-631–2001; жесткая подложка).

Стеклопластик (рис. 1) представляет собой лист толщиной 0,35±0,05 мм и размером 450×450 мм с лицевой и тыльной сторонами, изготовленный методом прессования.

Рис. 1. Вид стеклопластика марки ВПС-53К

Лицевая сторона обладает глянцевой поверхностью, полученной в процессе изготовления стеклопластика оттиском с поверхности цулаги. Цулага представляет собой лист из нержавеющей стали толщиной 1 мм, имеющий с двух сторон глянцевую поверхность, предварительно обработанную антиадгезионной разделительной системой Freekote 770-NC. Тыльная сторона имеет шероховатую поверхность, полученную в результате снятия «жертвенного» слоя – ткани технической разделительной «Р-ТЕКС» марки Р85ПА (ТУ8388-010-30189225–2015). Эта сторона является поверхностью для формирования клеевого соединения «стеклопластик–адгезив–жесткая подложка»в серийной технологии. В данной работе исследуются обе поверхности – до и после обработки ПАД.

Перед обработкой листы стеклопластика разрезали на заготовки толщиной 0,35±0,05 мм и размером 300×150 мм. Длинная сторона заготовки параллельна направлению армирования [0°] стеклопластика.

До и после проведения обработки исследовали шероховатость обеих поверхностей стеклопластика. Измерения проводили с помощью профилометра Mitutoyo Surftest SJ-210 в направлении армирования [0°] стеклопластика.

Исследование смачиваемости, определение СЭП и ее составляющих, а также работы адгезии обеих поверхностей стеклопластика до и после обработки ПАД выполняли с использованием прибора автоматизированного оптического анализатора для измерения краевого угла смачивания OCA-15ЕС, программного обеспечения (ПО) SCA 20, 21, 22 и тестовых жидкостей: дистиллированной воды (ГОСТ Р 58144–2018) – жидкость 1, глицерина (ЧДА; ГОСТ 6824–96) – жидкость 2 и Формамида (чистый для лабораторных исследований; ТУ6-09-3884–84) – жидкость 3. Исследования проводили при температуре окружающей среды 20±3 °С и относительной влажности 50–55%. Для определения СЭП в работе использовали метод Оунса, Вендта, Рабеля и Кьельбле (ОВРК) и расширенный метод Fowkes. Дозировку капель выполняли автоматизированно со скоростью 0,5 мл/с, размер капли составлял 3 мкл.

В табл. 1 представлены значения поверхностного натяжения тестовых жидкостей при температуре 20 °С и компоненты, обусловленные дисперсионными и полярными межмолекулярными взаимодействиями в объеме жидких фаз для метода ОВРК, взятых из базы данных ПО.

Поверхностное натяжение тестовых жидкостей при температуре 20 °С

и компоненты, обусловленные дисперсионными и полярными межмолекулярными

взаимодействиями в объеме жидких фаз для метода ОВРК