关于润湿作用介绍

[拼音]：runshi zuoyong

[外文]：wetting

固体表面上的一种流体被另一流体取代的过程。也指固体表面上的气体被液体所取代，特别是指用水或水溶液取代表面上气体的过程。习惯上将液体在固体表面上的接触角θ＝90°时定义为润湿与否的标准，θ＞90°为不润湿，θ＜90°则为润湿，接触角θ越小，润湿性能越好。

润湿过程

指液体与固体接触，变液－气界面、固－气界面为固－液界面的过程(见图)。

液体对固体沾湿能力可用粘附功来表示。粘附功表示在粘湿过程中单位表面体系自由能的降低值。一般用下式表示：

Wa＝(γSG+γLG)-γSL

式中Wa为粘附功;γSG为固－气界面自由能；γLG为液体表面自由能即表面张力;γSL为固－液界面的界面自由能。Wa值愈大则固－液界面结合愈牢，因此Wa表征固液两相分子在界面上相互作用的大小。根据热力学，在等温等压下，Wa≥0的过程为天然过程的方向，此即粘湿过程自发进行的条件。

在实际应用中，由于γSG和γSL很难直接测定，因此很难直接测出Wa，只能通过测定液体在固体表面上的接触角θ来得到。利用杨氏润湿方程得到下列公式：

Wa＝γLG(1+cosθ)

可通过γLG和θ值得到Wa。由此式可见，若接触角θ＜180°，则Wa＞0。因此可利用θ对沾湿进行判断。

指将固体浸入液体的过程即变固－气界面为固－液界面的过程，液体表面在此过程中无变化。浸湿的能力用浸湿功表示，又称粘附张力，它反映液体取代固体表面上气体的能力，在铺展作用中它是对抗液体收缩表面的能力而产生的铺展力量。计算浸湿的基本公式为：

A＝Wi＝γSG-γSL

式中A为粘附张力;Wi为浸湿功。利用杨氏润湿方程可得到浸湿功：

Wi＝γLGcosθ

由此式可见，若已知液体的表面张力和该液体在固体表面的接触角，便可得到此固体在液体中的浸湿功或粘附张力。若接触角θ≤90°，则浸湿过程可自发进行。

指以固液界面取代固－气界面的过程。

润湿剂

用于改变固－液（一般为水）体系润湿性质，使液体更易润湿固体的试剂称为润湿剂，一般是表面活性剂。润湿剂的作用是降低液体的表面张力和固－液间的界面张力，使液体容易在固体表面上展开。