第二章 液体界面性质(2)
流体力学第二章
第一节流体流体静压强及其特性一流体静压强的定义ΔPⅠΔAⅡⅡ作用在受压面整个面积上的压力称为总压力或压力作用在单位面积上的压力是压力强度，简称压强Ap p ∆∆=（2-1-1）App A ∆∆=→∆0lim（2-1-2）当面积ΔA 无限缩小时，则得某点的静压强，为：压强的国际制单位是N/m 2或Pa ；工程单位tf/m 2是或kgf/cm 2。
第一节流体流体静压强及其特性二流体静压强的特性pABCp 1τzxydz dxdyP xP yP nP zdydzp P x x 21⋅=dzdxp P y y 21⋅=dxdyp P z z 21⋅=dAp P n n ⋅=xx f dxdydz F ⋅⋅=61ρyy f dxdydz F ⋅⋅=61ρzz f dxdydz F ⋅⋅=61ρ0)cos(=+∧-x n x F x n P P 061)cos(21=⋅+∧-⋅x n x f dxdydz x n dA p dydz p ρdydzx n dA 21)cos(=∧nx p p =压强方向的假设压强大小计算ΔhΔlΔA第一节流体流体静压强及其特性结论流体静压强的方向与作用面垂直，并指向作用面任意一点各方向的流体静压强大小相等，与作用面的方位无关第二节流体静压强的分布规律p 1p 2Gα0cos 12=⋅--αG P P 0cos 12=∆⋅--αγldA dA p dA p h p p ∆=-γ12hp p γ+=0一液体静压强的基本方程式hp p γ+=12p 0hpph11200z1h2z2z011hppγ+=)(11zzpp-+=γγ/1110zpzp+=+γγ22hppγ+=)(22zzpp-+=γγ/1220zpzp+=+γγCzp=+γ结论：压强水头，压强必须为相对压强位置水头测压管水头,同一容器的静止液体中各点测压管水头相等。
测压管水头表示单位重量流体具有的单位势能。
测压管水头线上的各点，其压强与当地大气压相等。
界面和表面的化学特性和性能研究
界面和表面的化学特性和性能研究在化学领域中，界面和表面是非常重要的研究对象。
它们不仅是化学反应和物质交换的场所，也决定了许多物质的性质和性能。
一、界面的化学特性在物质的相互作用过程中，常常形成界面。
界面可以是液体-固体、液体-液体、气体-固体或气体-液体之间的分界面。
在这些界面上，通常存在着相互作用力和能量。
根据不同的物质类型，界面上的相互作用力和能量也不同。
1. 液体-固体界面在液体-固体界面上，液体分子吸附在固体表面，形成一层分子。
这层分子与固体表面之间的相互作用力称为吸附力或黏附力。
在这种情况下，通常涉及到表面张力、润湿性和化学吸附等特性。
例如，水在玻璃表面上的润湿性很好，而在蜡烛表面上的润湿性很差。
2. 液体-液体界面在液体-液体界面上，液体分子之间发生相互作用。
这种相互作用决定了混合液体中的物质分布和分子运动。
当两种液体相互溶解时，它们之间的界面张力会减小，并且形成一层混合膜。
这种混合膜的化学特性和结构也是很有研究价值的。
3. 气体-固体界面在气体-固体界面上，通常涉及到吸附性质和催化反应等特性。
例如，在汽车尾气净化过程中，铂等贵金属催化剂常常被用于氮氧化物的去除。
这是因为铂催化剂的表面能够吸附氮氧化物，从而使其分解成更简单的气体分子。
4. 气体-液体界面在气体-液体界面上，不同气体分子的溶解度、扩散速率和化学反应速率等特性是很重要的研究对象。
例如，在水中溶解氧气的过程中，氧气分子通过气体-液体界面进入水中，并与水中的氢离子结合，形成水分子和氢氧离子。
二、表面的化学特性表面是物质和空气或其他物质之间的分界面，通常涉及到表面张力、表面能和表面活性等特性。
1. 表面张力表面张力是表面分子间相互作用力所产生的结果，通常用来描述液体表面的弹性和承受力。
例如，在水中加入一滴油，由于油与水的间接作用力不同，两种液体在表面形成的形状也不同。
2. 表面能表面能是指固体表面或液体表面与其他物质之间相互作用时所产生的能量。
第二章.气液界面及相关现象
dµ 2 = RTd ln c
c dΓ M =− ⋅ RT dc
这就是著名的Gibbs吸附等温线方程。 吸附等温线方程。 这就是著名的 吸附等温线方程 吸附量与浓度及表面张力之间的关系： 吸附量与浓度及表面张力之间的关系： dΓ M ∝− dc
若
dΓ 则为负吸附 此溶质对溶剂称表 > 0, M < 0, 面惰性剂。 型曲线者） 面惰性剂。（Ⅰ型曲线者） dc
要弄清其实质应从溶液表面层与体相的区别出发来 加以探讨。 加以探讨。 事实： 溶质在溶液表面层的浓度与其内部浓度是不 事实 ： 同的。 同的。 原因： 表面层内存在吸附作用， 若为正吸附， 原因 ： 表面层内存在吸附作用 ， 若为正吸附 ， 则表 面浓度大；若为负吸附，则表面浓度小。 面浓度大；若为负吸附，则表面浓度小。 通过描述表面层内的吸附过程， 通过描述表面层内的吸附过程 ， 即可找出表面张力 变化的规律。 变化的规律。
下的纯液体或纯液体的混合液。 下的纯液体或纯液体的混合液。 将毛细管浸入液体 液体分子间力小于液体与管壁 间的附着力时，液面为凹形，液面上升h。例如水； 间的附着力时，液面为凹形，液面上升 。例如水； 当液体分子间力大于液体与管壁间力时， 当液体分子间力大于液体与管壁间力时 ， 液面为 凸形，液面下降 。例如汞。 凸形，液面下降h。例如汞。
第二章 气－液界面及相关现象
前已述及，气体与液体间的界面称为液体表面。 前已述及，气体与液体间的界面称为液体表面。纯 液体表面上的分子比内部分子具有更高的能量， 液体表面上的分子比内部分子具有更高的能量，而能 量降级为一自发过程， 量降级为一自发过程，所以它必然导致表面面积为最 小状态。这就是水滴洒在固体表面为何呈球形的原因。 小状态。这就是水滴洒在固体表面为何呈球形的原因。 还有很多界面现象都与界面性质相关。 还有很多界面现象都与界面性质相关。本章将以界面 能为核心讨论液体表面状态及现象。 能为核心讨论液体表面状态及现象。
第二章液体表面
在特定条件下，
γ＝( ∂G ∂A
)T .P
=
( ∂F ∂A
) T.V
=
(
∂H ∂A
) S.P
=
(
∂U ∂A
) S.V
γ的意义： 在各种特定条件下，可逆地改变单位面积时所引起体系自由
能、功函、热焓和内能的改变（增量）。
2008年11月17日
第二章 液体表面
3
Monday
第二章 液体表面
γ＝
(
∂G ∂A
解：根据表面能的概念
( ∂U ∂A
) T .P
=
γ
− T ( ∂γ ∂T
) A.P
T = 273 + 1535 = 1808 K
γ =1 8 8 0 m N / m, ， ( ∂ γ ) = －0.43 m N / m k
∂T
则
∂U ( ∂A )T .P
=γ
−
T
∂γ
( ∂T
) A.P
= 1880
− 1808
γ
γ
γ
γ
UP
UP
γ
γ
平面：表面张力 相互抵消，液面 内外压力相等。
凸面：由于γ不 能相互抵消，产 生ΔP，方向向内。
凹面：由于γ不能 相互抵消，产生 ΔP，方向向外。
2008年11月17日
第二章 液体表面
18
Monday
第二章 液体表面
ΔP：附加压力，对于非平面液体，由于表面张力的作用，都要产生附 加压力ΔP。 液滴，凸液面：ΔP指向液滴内部， P凸﹦p0＋ ΔP。
例外: Cu, Zn, Fe, Cd 及其合金，硅酸盐类物质，T↑, γ↑
4）压力的影响 压力对γ的影响数据减少，问题也复杂得 多。 一般说来，压力增加，表面张力下降。
3.3 液液界面的性质
液体的铺展
一定温度和压力条件下只有吉氏自由焓减少的过程才能自发 进行，故铺展条件为：
哈金斯（Harkins）定义起始铺展系数为： 根据上式，铺展条件为：Si 0Fra bibliotek液体的铺展
设液体1和2的表面张力和界
1,g 2,g
1 2
面张力分别为1,g, 2,g和1,2。
在三相接界点处，1,g和1,2的作用力 企图维持液体1不铺展；
2 a b
1/ 2
液—液界面张力理论
ab a b Wab a b 2 a b
1/ 2 a 1/ 2 2 b
1/ 2
1/ 2
ab a b 2 a b a b ab 1/ 2 2 a b
Wu在研究有高分子熔 体参与的液—液界面
4 4 ab a b
时发现倒数平均更为
合适：
ad bd , ap bp , ab 0
液—液界面张力理论
5）界面张力的酸碱理论 对于具有电子转移性质的界面相互作用，可认为两个 体相中一方为电子给体，另一方为电子受体；即可认为 是广义酸和广义碱。这种通过界面的电子转移作用使体 系能量降低，因而两液体间界面张力降低。因此，考虑 酸碱相互作用后的界面张力应为
Sf<0，不利于铺展，故出现了如上面图所示的膜又收缩成 为透镜状的情况，而在其他地方则仍铺展形成单分子层。 液液铺展现象的研究有其实用意义。如彩色胶片生产 中，要把多种感光胶液分层涂布在片基上。现在采用的是 一次涂布法，这就要求上层液体能很好地铺展在下层液体 上，为此，需调节各层液体成分，使 Sf＝0。再如，扑灭 油类火灾的灭火剂，必须要求水溶液在油上铺展。此时， 必须选择一合适的表面活性剂，使Sf>0 。
材料表界面第二章液体表面
dU TdS PdV σdA (2 6)
2.2 表面张力的热力学定义
• 根据焓：H=U+pV, 自由能：F=U-TS 自由焓：G≡H-TS 微分得： dH=dU+PdV+VdP dF=dU-TdS-SdT dG＝dH-TdS-SdT
导出表界面张力的热力学方程：
W
4
r12
(
r1 r2
1)
4.85101 Jm2 4 3.1416 (103 m)2 (105 1)
6.09101 J
2.2 表面张力的热力学定义
• 热力学第一定律告诉我们可逆条件下生 成单位表面时内能的变化:
dU=dQR dWR (2 5)
• 系统功包括膨胀功和表面功:
dWR pdV σdA
2.1表面张力和表面自由能
表面张力示意：
如果在金属线框中间系一线圈，一 (a)
起浸入肥皂液中，然后取出，上面形 成一液膜。
由于以线圈为边界的两边表面张
力大小相等方向相反，所以线圈成任
意形状可在液膜上移动，见(a)图。
•表面张力的作用
(b)
如果刺破线圈中央的液膜，线圈
内侧张力消失，外侧表面张力立即将 线圈绷成一个圆形，见(b)图，清楚的 显示出表面张力的存在。
理想表面
清洁表面
吸附表面
清洁表面:指不存在任何污染的化学纯表面，即不存 在吸附、催化反应或杂质扩散等物理化学效应的表 面。表面上会发生与体内结构和成分不同的变化。
结构变化
驰豫
指表面层之间以及表面和体 内原子层之间的垂直间距ds 和体内原子层间距d0相比有 所膨胀和压缩的现象。可能 涉及几个原子层。
《液体的界面》ppt课件
液体区别于气体的主要特征之一：是它 和空气接触处有一个自在外表，和固体、 器官组织接触处有一个附着层。
在液体内部由于分子的紊乱运动， 液体在各个方向的物理性质都是完全 一样的，即各向同性。
在液体的外表，无论是在液体与空 气之间的自在外表，或是在两种不能混 合的液体之间的界面，或是在液体与固 体之间的界面，各个方向的物理性质就 不一样，即各向异性。
肺泡上外表活性物质对外表张 力系数的调控作用，保证了呼吸过 程的正常进展。
实验阐明，正常呼气后，肺泡 通常稳定在它最大尺寸的1/4， 即肺内还有余气，这使接下来 的吸气变得容易一些。
在国际单位制中，α的单位是〔N·m-1〕。
外表张力系数α与液体的性质和温度有关， 液体的α值还与液体的纯真度有关。
液体外表张力产生的缘由，可以用液体分 子间相互作用的分子力来加以解释。不同的液 体，分子间的相互作用力不同。分子间相互作 用力愈大，相应的外表张力系数就愈大。
一切位于外表层内的液体分子，都要遭 到垂直液面并指向液体内部的分子引力的作 用。外表层内的分子比液体内部的分子具有 更多的势能。
由上式可知在数值上等于增加单位液面时外力所作的功从能量的角度看其大小等于增加单位液面时所增加的表面自由能
第七章 分子动实际
第五节 液体的外表景象
一、 液体的界面
液体与气体的差别——气体分子间的 间隔通常较大，而液体分子间的间隔 缩短了，分子力的作用显著添加，液 体分子由于相互吸引，表现出气体分 子所没有的内聚力和自在外表。
对于不润湿管壁的液体，在毛细管 内的液面是凸的，液面内的压强高于液 面外的压强，管内的液面将下降至管外 液面之下，其高度差也可用上式计算， 此时接触角θ>π/2，故所得h为负，表示 管中液面下降。
液体界面的性质
液体界面的性质1、液体的铺展：某液体1是否能在另一互不相溶的液体2上铺展开来，取决于各液体本身的表面张力和(3为气相）以及两液体之间的界面张力的大小。
下图是液滴1在另一液体2上的情况。
图中3为气相。
设考虑三个相接界A点处的和的作用是力图维持液滴成球型(由于地心引力可能成透镜形状)，而的作用则是力图使液体铺展开来。
因此如果则液体1可以在液体2上铺展开来。
若液体2是水，则一般很大，在这种界面上，大多数有机液体1都可铺成薄膜。
2.表面张力与溶质的关系表面张力与溶质的关系：水的表面张力因加入溶质形成溶液而改变。
有些溶质加入水中后使溶液表面张力升高。
例如无机盐、不挥发性的酸碱(如H2SO4、NaOH)等，由于这些物质的离子，对于水分子的吸引而趋向于把水分子拖入溶液内部，此时在增加单位表面积所作的功中，还必须包括克服静电引力所消耗的功，因此溶液的表面张力升高。
这些物质被称为非表面活性剂。
有些溶质加入水中后使溶液表面张力下降，能使水的表面张力降低的溶质都是有机物。
我们习惯上把那些明显降低水的表面张力的具有两亲性质的有机化合物叫做表面活性剂。
3.两亲性质所谓两亲分子，以脂肪酸为例，亲水的-COOH基使脂肪酸分子有进入水中的趋势，而憎水的碳氢链则竭力阻止其在水中溶解。
这种分子就有很大的趋势存在于两相界面上，不同基团各选择所亲的相而定向，因此称为两亲分子。
进入或“逃出”水面趋势的大小，决定于分子中极性基与非极性基的强弱对比。
对于表面活性物质来说，非极性成分大，则表面活性也大。
由于憎水部分企图离开水而移向表面，所以增加单位表面所需的较之纯水当然要小些，因此溶液的表面张力明显降低。
4.特劳贝(Traube)规则特劳贝(Traube)规则：特劳贝在研究脂肪酸同系物的表面活性物质时发现：同一种溶质在底浓度时表面张力的降低效应和浓度成正比。
不同的酸在相同的浓度时，对于水的表面张力降低效应（表面活性）随碳氢链的增长而增加。
每增加一个-CH2-，其表面张力效应平均可降低约3.2倍。
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2、浸湿： 、 2、浸湿： 、 浸湿
指气- 固界面转变成液- 固界面的过程。见图1- 。 指气 固界面转变成液 固界面的过程。见图 22。 在恒温恒压下，设沾湿面积为一个单位面积，沾湿过程中体系的自 恒温恒压下，设沾湿面积为一个单位面积， 由能的降低或对外所做的功可用下式表示： 由能的降低或对外所做的功可用下式表示： ∆G =σl-s–σg-s 同样 浸湿功 ： –Wi = –∆G =σg-s -σl-s (1-69) 它是液体取代固体表面气体能力的量度。 它是液体取代固体表面气体能力的量度。 液体浸湿固体过程可自发进行。 当 –Wi ≥ 0 液体浸湿固体过程可自发进行。 在润湿过程中，浸湿功又称为粘附力(A), 在润湿过程中，浸湿功又称为粘附力 粘附力 即：–Wi = A =σg-s -σl-s （1-70） ） A值表示液体在固体表面上的粘附能力。 值表示液体在固体表面上的粘附能力。 值表示液体在固体表面上的粘附能力 (1-68)
二、接触角与界面张力的关系—润湿方程 接触角与界面张力的关系 润湿方程
液滴在固体表面上的气\液 固三相交汇点处的张力平衡如图 固三相交汇点处的张力平衡如图1-24所示。 所示。 液滴在固体表面上的气 液\固三相交汇点处的张力平衡如图 所示 是接触角定义 固三相交汇点上液体表面张力和液 交汇点上液体表面张力和液-固表 图中 θ是接触角定义：指气、液、固三相交汇点上液体表面张力和液 固表 是接触角定义：指气、 面张力之间的夹角。 面张力之间的夹角。 根据界面张力的概念，在平衡时，三个界面张力在交汇点处的矢量代数和 根据界面张力的概念，在平衡时， 等于零。 等于零。即： 1-73式称为润湿方程，或杨氏方程。 式称为润湿方程， 杨氏方程。 润湿方程 式代入1-66式、1-70式和 式和1-72式可得： 式可得： 将1-73式代入 式代入 式 式和 式可得 粘附功： 粘附功： 浸湿功： 浸湿功： 铺展系数： 铺展系数： （1-74a） ） （1-75a） ） (1-76a) （1-73） ）
2 、高度测量法 2、高度测量法
（1）液滴法 图1-29 图1-30 仪器： 测定: ， 仪器：读数显微镜 测定: r，h θ按下式计算： 按下式计算： 不断增加液体，直至高度h不再增加时， 不断增加液体，直至高度h不再增加时， 测得最大高度值h 此时： 测得最大高度值 m ，当 r » hm 此时：
四、影响接触角测定的因素
2、温度 、 t ↗ σ↙ θ ↙ ↙ t（℃） （ 20 30 20° ° 51° ° 40 18° ° 48° ° 50 15° ° 46° ° θ（正庚烷） 22° （正庚烷） ° θ（正丁醇） 53° （正丁醇） ° 3、气、液、固三相性质 、 气、液、固三相性质不同，同一液体在同一固体表面上测得的θ值 固三相性质不同，同一液体在同一固体表面上测得的 值 也是不同的。 也是不同的。
§1-5 液体与固体的界面 1、沾湿 、
若体系自由能降低时(∆G< 0)，体系对外界 若体系自由能降低时 ， -Wa 称为粘附功。它是液、固粘附时，体系对外 称为粘附功 它是液、固粘附时， 粘附功。 所做的最大功。数值上： 所做的最大功。数值上： Wa = ∆G < 0. 粘附功 越大，体系越稳定，表明固、液结合的越牢固。 （-Wa） 越大，体系越稳定，表明固、液结合的越牢固。 液体沾湿的必要条件是： ∴ 液体沾湿的必要条件是： – Wa ≥ 0 对于两个同样的液面转变成一个液柱的过程，一般用内聚功 来表示。 对于两个同样的液面转变成一个液柱的过程，一般用内聚功(-Wc)来表示。 来表示 即： -Wc = σg-l +σg-l – 0 = 2σg-l (1-67) 内聚功(-Wc)大小表示液体本身结合牢固的程度。 大小表示液体本身结合牢固的程度。 内聚功 大小表示液体本身结合牢固的程度
习题
1．什么是表面张力? 其单位是什么 请解释表面张力的物理意义 ．什么是表面张力 其单位是什么? 请解释表面张力的物理意义? 2．什么是Laplace公式，什么是Kelvin公式 二者有何区别? ．什么是 公式，什么是 公式? 二者有何区别 公式 公式 3．20C及l atm下，把半径 r 1 =lmm的水滴分散为半径 r2 = 10-3mm的水 ． 及 下 的水滴分散为半径 的水 水的表面张力为72.8mN/m。 滴，问环境至少需作功多少焦耳? 20℃时，水的表面张力为 问环境至少需作功多少焦耳 ℃ 。 4．已知毛细管半径 r =50µm，将它插入盛有汞的容器中，在毛细管 ． ，将它插入盛有汞的容器中， 内汞面下降高度 h =11.20cm，汞与毛细管表面接触角为 ，汞与毛细管表面接触角为140˚，汞的密度 ， 为13.6g/cm3， 重力加速度g =980cm/s2。求汞在此温度时的表面张力。 重力加速度 求汞在此温度时的表面张力。 5．27℃时水的饱和蒸汽压为 ． ℃时水的饱和蒸汽压为26.47mmHg，相对密度 ，相对密度ρ=99.7g/cm3， 表面张力σ 表面张力σ=71. 8dyn/cm(mN/m)。若水滴为圆球形，试计算在此温度下 。若水滴为圆球形， 比表面为10 时水的蒸汽压。 比表面为 5和107cm-1时水的蒸汽压。
例题：桌面上有一滩水，测其高度为 例题：桌面上有一滩水，测其高度为0. 3cm，问：水与桌面润湿的接触角是 ， 多少？ 多少？ 解：根据1-80式， 根据1 80式
（2）插片法 图1-31 液体上升高度h 的关系如下： 液体上升高度 3、重量测量法与接触角θ的关系如下：
3、重量测量法 该法与 测定方法中的 挂片法” 测定方法中的“ 该法与σ测定方法中的“ ， 计算θ角 计算 角。
已知液体表面张力和接触角即可计算各种功和系数。 已知液体表面张力和接触角即可计算各种功和系数。 润湿过程的热力学判据条件总结如下： 润湿过程的热力学判据条件总结如下：
接触角与界面张力的关系—润湿方程 接触角与界面张力的关系 润湿方程
通常接触角可作为润湿与否的依据。 通常接触角可作为润湿与否的依据。 称为不润湿；固体称为憎液固体（石蜡） 称为不润湿；固体称为憎液固体（石蜡） 不润湿 称为润湿；固体称为亲液固体（玻璃） 称为润湿；固体称为亲液固体（玻璃） 润湿 当接触角等于零，或不存在接触角时，液体在固体表面上铺展。 当接触角等于零，或不存在接触角时，液体在固体表面上铺展。 当互不相溶的两种液体形成液-液界面时，粘附功和铺展系数可由下式求出： 当互不相溶的两种液体形成液 液界面时，粘附功和铺展系数可由下式求出： 液界面时
§1-5 液体与固体的界面
一、液体在固体表面上的润湿现象 1、沾湿：将气- 液界面和气 固界面转变成液 固界面的过程。如图 、沾湿：将气 液界面和气- 固界面转变成液- 固界面的过程。如图1-21。 。 当接触界面均为一个单位面积时，恒温恒压下， 当接触界面均为一个单位面积时，恒温恒压下，沾湿过程中体系的自由能变 (1-65) (1-66) 化可用下式表示： 化可用下式表示：∆G =σl-s –(σg-s +σg-l) 所做的功为： 所做的功为：–Wa= –∆G =σg-s +σg-l –σl-s
（1-72） 72）
液体可在固体表面上自动铺展。 当S≥0，即A ≥σl-g 时，液体可在固体表面上自动铺展。 ， σ 应用上述公式计算时，需要三种界面张力常数，而实际上只有σ 应用上述公式计算时，需要三种界面张力常数，而实际上只有σl-g 可通过实验测得，故不可能作为实际工作中的判别依据. 可通过实验测得，故不可能作为实际工作中的判别依据.
3、铺展： 、铺展： 3、指液固 界面取代气 固界面的同时，气-液界面也扩大同样面积的过 、指液固-界面取代气 固界面的同时， 液界面也扩大同样面积的过 铺展 界面取代气-固界面的同时 程。图1-23。 。 在恒温恒压下，设铺展面积为一个单位面积，铺展过程中体系的自 恒温恒压下，设铺展面积为一个单位面积， 由能的降低可用下式表示： 由能的降低可用下式表示： (1ΔG =（σl-s+σl-g）–σg-s (1-71a) 或体系对外所做的功可用 表示 或体系对外所做的功可用S表示： 对外所做的功可用 表示： S = σg-s–(σl-s+σl-g） (1-71) (1式中： 铺展系数。 式中：S- 铺展系数。 液体可在固体表面上自动铺展。 当S≥0（ ΔG≤0）时，液体可在固体表面上自动铺展。 （ ） 式代入到1-71式中，可得到粘附力与铺展系数之间的关系： 式中， 将1-70式代入到 式代入到 式中 可得到粘附力与铺展系数之间的关系： S = A-σlg
可在液体a上自动铺展 若S>0，表明液体 可在液体 上自动铺展。 ，表明液体b可在液体 上自动铺展。
例题： 0.5g炭黑，每克炭黑的表面积为120m 例题：有0.5g炭黑，每克炭黑的表面积为120m2，水在炭黑表面 炭黑 的接触角为80 ， 的接触角为80˚， 80 80˚ 解：∵θ= 80 ∴ 问：水对炭黑能进行何种润湿过程？ 水对炭黑能进行何种润湿过程？ 1> cosθ>0 沾湿过程可自发进行 浸湿过程可自发进行 铺展过程不可自发进行
例题
三、接触角的测定 1、角度测量法 、 （1）观测法 （图1-26） ） ） 仪器：显微镜；相机。 仪器：显微镜；相机。 缺点：切线不容易作准。 缺点：切线不容易作准。
三、接触角的测定 1、角度测量法
1-27） （2）斜板法 （图1-27） 缺点：液体用量较大。 缺点：液体用量较大。 （3）光反射法 （图1-28） ） θ= 90°-Ф ° 本法适用于θ<90° ° 本法适用于
四、影响接触角测定的因素
1、接触角滞后 、 图1-32 θA –增加表面时测得的接触角，称为前进角。 增加表面时测得的接触角，称为前进角 前进角。 θR—减少表面时测得的接触角，称为后退角。 减少表面时测得的接触角，称为后退角 后退角。 θA –θR值称为接触角滞后。 值称为接触角滞后。 接触角滞后 原因：表面不洁；表面粗糙；润湿不够。 原因：表面不洁；表面粗糙；润湿不够。 因为实验中很难避免空气中的气体被吸附。 因为实验中很难避免空气中的气体被吸附。 例如：在各种气体中， 例如：在各种气体中，水在金表面上的前进角和 后退角测定值既有较大区别。 后退角测定值既有较大区别。