浸润

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浸润不浸润是两种互斥物理现象。

浸泡在油中,停佇於黃銅表面上的水滴
對照上方圖片,浸泡在油中,但是停佇於玻璃表面上的水滴

定义[编辑]

浸润指液体固体发生接触时,液体附着在固体表面或渗透到固体内部的现象,此时对该固体而言,该液体叫做浸润液体。

不浸润指液体与固体发生接触时,液体不附着在固体表面且不渗透到固体内部的现象,此时对该固体而言,该液体叫做不浸润液体。

微观解释[编辑]

浸润大体可以分为两种:无化学反应浸润和化学反应浸润。[1] [2]

在没有化学反应参与的情况下,浸润与不浸润现象产生的原因可以用分子力作用解释。

当液体与固体接触时,在接触处形成一个液体薄层,这个液体薄层叫做附着层。附着层内部的分子同时受到液体分子和固体分子的吸引。

如果固体分子对液体分子的引力大于液体分子之间的引力,那么附着层的分子密度将会大于液体的分子密度,此时附着层内的分子相互作用表现为斥力,液面呈现扩散的趋势,便形成了浸润现象。

如果固体分子对液体分子的引力小于液体分子之间的引力,那么附着层的分子密度将会小于液体的分子密度,此时附着层内的分子相互作用表现为引力,液面呈现收缩的趋势,便形成了不浸润现象。

如果液体对固体浸润,同时固体内部存在毛细管,那么因为毛细作用,液体会渗透到固体的内部。

实践意义[编辑]

有时在生活中,需要利用浸润现象。例如使用钢笔书写,是利用了书写纸能够被墨水浸润的特点。

有时在生活中,需要避免浸润现象。例如用苯乙烯类涂料油漆金属与木器以防锈或防腐,是利用了苯乙烯对水等液体不浸润的特点。

有些固体对同一种液体的浸润性或不浸润性,在某些条件下可以相互转化。比如医学上用的脱脂棉,在未脱脂前是不能被水浸润的,而脱脂后可以被水浸润。有时也需要利用这种转化。

参见[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ Dezellus, O. and N. Eustathopoulos (2010). "Fundamental issues of reactive wetting by liquid metals." Journal of Materials Science 45(16): 4256-4264.
  2. ^ Han Hu, Hai-Feng Ji, and Ying Sun, Phys. Chem. Chem. Phys., 15, (2013) 16557