Что называется краевым углом
КРАЕВОЙ УГОЛ
Смотреть что такое «КРАЕВОЙ УГОЛ» в других словарях:
краевой угол — краевой угол; отрасл. угол смачивания Угол между свободной поверхностью или поверхностью раздела двух несмешивающихся жидкостей и твердой стенкой … Политехнический терминологический толковый словарь
краевой угол — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN angle of contact … Справочник технического переводчика
краевой угол — sąlyčio kampas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. angle of capillarity; angle of contact; wetting angle vok. Kontaktwinkel, m; Randwinkel, m rus. краевой угол, m; угол смачивания, m pranc. angle de capilarité, m; angle de contact, m;… … Fizikos terminų žodynas
краевой угол — [marginal angle] угол между поверхностью тела и касательной плоскостью к искривлевной поверхности жидкости в точке ее контакта с телом; характеризуется межмолекулярным взаимодействием на границе соприкосновения твердого тела, жидкости и газа… … Энциклопедический словарь по металлургии
Краевой угол — Лиофильность и лиофобность (от греч. lýo растворяю, philéo люблю и phóbos страх) характеристики способности веществ или образуемых ими тел к межмолекулярному взаимодействию с жидкостями. Интенсивное взаимодействие, т. е. достаточно сильное… … Википедия
КРАЕВОЙ УГОЛ — смотри в статье Смачивание … Металлургический словарь
краевой угол смачивания припоем — краевой угол Двугранный угол между плоскостью, касательной к поверхности припоя у границы смачивания, и смоченной припоем плоской поверхностью паяемого материала. Примечания 1. Различают равновесный краевой угол, определенный в разновеской… … Справочник технического переводчика
краевой угол (смачивания) — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN contact angle … Справочник технического переводчика
краевой угол смачивания — Мера смачивания твёрдых частиц жидкой металлической фазой. [http://sl3d.ru/o slovare.html] Тематики машиностроение в целом … Справочник технического переводчика
КРАЕВЫЕ УГЛЫ
в этом случае К. у. 
наз. также углом смачивания.
Лит.: Дзялошинский И. Е., Лифшиц Е. М., Питаевский Л. П., Ван-дер-ваальсовы силы в жидких пленках, «ЖЭТФ», 1959, т. 37, с. 229; Френкель Я. И., Кинетическая теория жидкостей, Л., 1975; Современная теория капиллярности. Л., 1980; Гиббс Д. В., Термодинамика. Статистическая механика, пер. с англ., М., 1982.
Полезное
Смотреть что такое «КРАЕВЫЕ УГЛЫ» в других словарях:
СМАЧИВАНИЕ — поверхностное явление, наблюдаемое при контакте жидкости с твердым телом в присут. третьей фазы газа (пара) или др. жидкости, к рая не смешивается с первой (т. наз. избирательное С.). Характерная особенность С. наличие линий контакта трех фаз… … Химическая энциклопедия
СМАЧИВАНИЕ — явление, возникающее при соприкосновении жидкости с поверхностью тв. тела или др. жидкости. Выражается, в частности, в растекании жидкости по тв. поверхности, находящейся в контакте с газом (паром) или др. жидкостью. С. вызывает образование… … Физическая энциклопедия
ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ — композиционные гетерогенные материалы, состоящие из твердых тугоплавких соединений, главным образом карбидов переходных металлов IV VI гр., распределенных в пластичной матрице из металлов триады Fe. В зависимости от состава Т. е. подразделяют гл … Химическая энциклопедия
Сцифомедузы — (Scyphomedusae), или акалефы, или Medusa acraspeda отряд класса Scyphozoa (см.) типа кишечнополостных (Goelenterata). К С. принадлежат довольно крупные (от 0,1 до 1 м в диаметре) свободноплавающие (за исключением одной группы, ведущей неподвижный … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Сцифомедузы* — (Scyphomedusae), или акалефы, или Medusa acraspeda отряд класса Scyphozoa (см.) типа кишечнополостных (Goelenterata). К С. принадлежат довольно крупные (от 0,1 до 1 м в диаметре) свободноплавающие (за исключением одной группы, ведущей неподвижный … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
ГЕОДЕЗИЯ — (греч. geodaisia, от ge Земля и daio делю, разделяю), наука об определении положения объектов на земной поверхности, о размерах, форме и гравитационном поле Земли и других планет. Это отрасль прикладной математики, тесно связанная с геометрией,… … Энциклопедия Кольера
геодезия — наука, изучающая форму, размеры и гравитационное поле Земли, а также технические средства и методы измерений на местности. Геодезия зародилась в странах Древнего Востока и в Египте, где задолго до н. э. были известны методы измерения земельных… … Географическая энциклопедия
ЭЛЕКТРОННАЯ И ИОННАЯ ОПТИКА — раздел физики, в к ром изучают законы распространения пучков за ряж. частиц электронов и ионов в макроскопич. магн. и электрич. полях и вопросы их фокусировки, отклонения и формирования изображений. Развитие электронной оптики (ЭО) началось с… … Физическая энциклопедия
Горная порода — (Rock) Горная порода это совокупнность минералов, образующая самостоятельное тело в земной коре, вследстие природных явлений Группы горных пород, магматические и метаморфические горные породы, осадочные и метасоматические горные породы, строение… … Энциклопедия инвестора
ЗУБЫ — ЗУБЫ. Зубы позвоночных по своему строению и развитию совершенно сходны с плакоид ными чешуями, покрывающими всю кожу акуловых рыб. Поскольку вся ротовая полость, а частью и полость глотки, выстлана эктодермальным эпителием, типичная пла коидная… … Большая медицинская энциклопедия
Краевой угол смачивания. Технология измерения контактного угла
Угол контакта
Угол контакта ( θ ) – это угол, который образуется между каплей жидкости и поверхностью твердой или иной фазы.
Равновесие сил, воздействующих на угол контакта (θ)
Равновесное уравнение: γsv = γsl + γlv cosθ
γlv –равновесное состояние между жидкостью и газовой фазой;
γsv –равновесное состояние между твердой фазой и газовой фазы;
γsl – равновесное состояние между твердой и жидкой фазами.
Статический угол контакта
Статический угол контакта измеряется в том случае, когда капля жидкости находится в неподвижном состоянии на твердой поверхности.
Динамический угол контакта
Динамический угол контакта измеряется в том случае, когда граница раздела фаз движется и происходит изменение статического угла контакта во времени. Динамический угол контакта бывает двух типов – наступающий и отступающий. Измерение может быть произведено двумя методами – метод изменения объема капли и метод наклона подставки.
Наступающий угол смачивания θa : наибольший угол контакта достигается путем увеличения межфазной поверхности при добавлении дополнительного количества жидкости.
Отступающий угол смачивания θr: возникает при уменьшении объема жидкой капли.
Наклонный метод: совмещает как наступающий, так и отступающий угол контакта в одной капле. Капля помещается на рабочий столик, который постепенно начинает наклоняться. Наступающий угол измеряется в нижней части капли (на картинке слева), когда она начинает двигаться. Отступающий угол контакта измеряется в верхней части капли (на картинке справа).
Методы измерения и расчета угла смачивания лежачей капли
Существует 4 метода измерения и расчета угла смачивания лежачей капли:
Полуугловой метод
Если размер капли мал, то ее можно представить как часть сферы и профиль капли в двух измерениях, т.е. в виде круга.
Этот метод подходит для капель симметричной формы и меньшего размера. Для капель большего размера и тяжести можно снизить высоту вершины.
Круговой метод
Стадии расчета угла контакта круговым методом:
Данный метод является наиболее распространенным при вычислении угла контакта.
Эллиптический метод
В эллиптическом методе применяется построение кривой профиля капли. В этом отношении данный метод похож на круговой.
Тангенциальный метод
Форма капли представляется как часть контура предполагаемой окружности. В данном методе определяется центр предполагаемой окружности, и угол контакта представляет собой угол между касательной и окружностью.
Три точки L1, L2 и L3 образуются на представляемой окружности. Левый гол контакта – угол между касательной m и базовой линией l. Правый угол контакта может быть измерен таким же образом при помощи точек R1, R2, и R3.
Измерение краевого угла
1. Подготовка образца
Образцы должны быть подготовлены заранее, и их поверхности должны быть надлежащим образом очищены непосредственно перед измерениями угла контакта. Образец следует размещать строго в горизонтальном положении. Необходимо тщательно очистить иглу шприца. Это важно потому, что жидкость, выходящая из иглы, может немного подниматься вверх по наружной поверхности иглы в ходе эксперимента. Желательно натереть кончик иглы водоотталкивающим составом.
2. Обеспечение условий влажности / уровни пара
Образец должен быть помещен в измерительную ячейку, заполненную рабочей жидкостью. Эти операции проводятся за несколько минут до измерения угла контакта. На данном этапе необходимо закрепить шприц, заполненный рабочей жидкостью, и выровнять иглу по отношению к поверхности образца.
3. Измерение статического угла контакта
После выхода жидкости из иглы должна появиться капля. Диаметр капли должен быть больше диаметра иглы в 3-4 раза. Подача жидкости должна осуществляться до того момента, пока целая капля не выйдет из иглы. Далее игла должна быть удалена. Нужно выждать 1-3 минуты для стабилизации капли, после чего можно померить статический угол контакта.
4. Измерение наступающего угла контакта
Игла должна быть перемещена назад к капле и необходимо добавлять жидкость до того момента, пока не растечется база. Далее игла снимается и измеряется наступающий угол контакта. Эта операция повторяется 3-5 раз, после чего берется среднее значение.
5. Измерение убывающего угла контакта
Игла погружается в каплю для того, чтобы начать втягивать жидкость обратно, уменьшив тем самым размер капли. Данную операцию следует проводить аккуратно, не меняя, диаметра капли. После аккуратного удаления иглы можно измерить убывающий угол контакта. Измерение следует провести 3-5 раз, усреднив в конечном итоге результат.
6. Воспроизведение результатов
Измерение угла контакта необходимо повторить либо на 3 – 5 точках одного и того же образца, либо на других таких же образцах, прошедших те же стадии очистки.
какой угол называется краевым
КРАЕВОЙ УГОЛ
Смотреть что такое «КРАЕВОЙ УГОЛ» в других словарях:
краевой угол — краевой угол; отрасл. угол смачивания Угол между свободной поверхностью или поверхностью раздела двух несмешивающихся жидкостей и твердой стенкой … Политехнический терминологический толковый словарь
краевой угол — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN angle of contact … Справочник технического переводчика
краевой угол — sąlyčio kampas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. angle of capillarity; angle of contact; wetting angle vok. Kontaktwinkel, m; Randwinkel, m rus. краевой угол, m; угол смачивания, m pranc. angle de capilarité, m; angle de contact, m;… … Fizikos terminų žodynas
краевой угол — [marginal angle] угол между поверхностью тела и касательной плоскостью к искривлевной поверхности жидкости в точке ее контакта с телом; характеризуется межмолекулярным взаимодействием на границе соприкосновения твердого тела, жидкости и газа… … Энциклопедический словарь по металлургии
Краевой угол — Лиофильность и лиофобность (от греч. lýo растворяю, philéo люблю и phóbos страх) характеристики способности веществ или образуемых ими тел к межмолекулярному взаимодействию с жидкостями. Интенсивное взаимодействие, т. е. достаточно сильное… … Википедия
КРАЕВОЙ УГОЛ — смотри в статье Смачивание … Металлургический словарь
краевой угол смачивания припоем — краевой угол Двугранный угол между плоскостью, касательной к поверхности припоя у границы смачивания, и смоченной припоем плоской поверхностью паяемого материала. Примечания 1. Различают равновесный краевой угол, определенный в разновеской… … Справочник технического переводчика
краевой угол (смачивания) — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN contact angle … Справочник технического переводчика
краевой угол смачивания — Мера смачивания твёрдых частиц жидкой металлической фазой. [http://sl3d.ru/o slovare.html] Тематики машиностроение в целом … Справочник технического переводчика
Краевой угол смачивания. Технология измерения контактного угла
Угол контакта
Угол контакта ( θ ) – это угол, который образуется между каплей жидкости и поверхностью твердой или иной фазы.
Равновесие сил, воздействующих на угол контакта (θ)
Равновесное уравнение: γsv = γsl + γlv cosθ
γlv –равновесное состояние между жидкостью и газовой фазой;
γsv –равновесное состояние между твердой фазой и газовой фазы;
γsl – равновесное состояние между твердой и жидкой фазами.
Статический угол контакта
Статический угол контакта измеряется в том случае, когда капля жидкости находится в неподвижном состоянии на твердой поверхности.
Динамический угол контакта
Динамический угол контакта измеряется в том случае, когда граница раздела фаз движется и происходит изменение статического угла контакта во времени. Динамический угол контакта бывает двух типов – наступающий и отступающий. Измерение может быть произведено двумя методами – метод изменения объема капли и метод наклона подставки.
Наступающий угол смачивания θa : наибольший угол контакта достигается путем увеличения межфазной поверхности при добавлении дополнительного количества жидкости.
Отступающий угол смачивания θr: возникает при уменьшении объема жидкой капли.
Наклонный метод: совмещает как наступающий, так и отступающий угол контакта в одной капле. Капля помещается на рабочий столик, который постепенно начинает наклоняться. Наступающий угол измеряется в нижней части капли (на картинке слева), когда она начинает двигаться. Отступающий угол контакта измеряется в верхней части капли (на картинке справа).
Методы измерения и расчета угла смачивания лежачей капли
Существует 4 метода измерения и расчета угла смачивания лежачей капли:
Полуугловой метод
Если размер капли мал, то ее можно представить как часть сферы и профиль капли в двух измерениях, т.е. в виде круга.
Этот метод подходит для капель симметричной формы и меньшего размера. Для капель большего размера и тяжести можно снизить высоту вершины.
Круговой метод
Стадии расчета угла контакта круговым методом:
Данный метод является наиболее распространенным при вычислении угла контакта.
Эллиптический метод
В эллиптическом методе применяется построение кривой профиля капли. В этом отношении данный метод похож на круговой.
Тангенциальный метод
Форма капли представляется как часть контура предполагаемой окружности. В данном методе определяется центр предполагаемой окружности, и угол контакта представляет собой угол между касательной и окружностью.
Три точки L1, L2 и L3 образуются на представляемой окружности. Левый гол контакта – угол между касательной m и базовой линией l. Правый угол контакта может быть измерен таким же образом при помощи точек R1, R2, и R3.
Измерение краевого угла
1. Подготовка образца
Образцы должны быть подготовлены заранее, и их поверхности должны быть надлежащим образом очищены непосредственно перед измерениями угла контакта. Образец следует размещать строго в горизонтальном положении. Необходимо тщательно очистить иглу шприца. Это важно потому, что жидкость, выходящая из иглы, может немного подниматься вверх по наружной поверхности иглы в ходе эксперимента. Желательно натереть кончик иглы водоотталкивающим составом.
2. Обеспечение условий влажности / уровни пара
Образец должен быть помещен в измерительную ячейку, заполненную рабочей жидкостью. Эти операции проводятся за несколько минут до измерения угла контакта. На данном этапе необходимо закрепить шприц, заполненный рабочей жидкостью, и выровнять иглу по отношению к поверхности образца.
3. Измерение статического угла контакта
После выхода жидкости из иглы должна появиться капля. Диаметр капли должен быть больше диаметра иглы в 3-4 раза. Подача жидкости должна осуществляться до того момента, пока целая капля не выйдет из иглы. Далее игла должна быть удалена. Нужно выждать 1-3 минуты для стабилизации капли, после чего можно померить статический угол контакта.
4. Измерение наступающего угла контакта
Игла должна быть перемещена назад к капле и необходимо добавлять жидкость до того момента, пока не растечется база. Далее игла снимается и измеряется наступающий угол контакта. Эта операция повторяется 3-5 раз, после чего берется среднее значение.
5. Измерение убывающего угла контакта
Игла погружается в каплю для того, чтобы начать втягивать жидкость обратно, уменьшив тем самым размер капли. Данную операцию следует проводить аккуратно, не меняя, диаметра капли. После аккуратного удаления иглы можно измерить убывающий угол контакта. Измерение следует провести 3-5 раз, усреднив в конечном итоге результат.
6. Воспроизведение результатов
Измерение угла контакта необходимо повторить либо на 3 – 5 точках одного и того же образца, либо на других таких же образцах, прошедших те же стадии очистки.
Физики научились правильно измерять углы смачивания
M. Callies and D. Quéré / Soft Matter, 2005
Физики разработали схему надежного измерения краевых углов при смачивании водой поверхностей с разным типом микрорельефа и степенью гидрофобности. Оказалось, что лучше всего для точного определения углов смачивания использовать сидячую каплю, объем которой сначала медленно увеличивается, а потом уменьшается обратно. При этом, если правильно проводить эксперимент, то время одного полного измерения составит до 2 часов, пишут ученые в Nature Protocols.
Один из основных параметров, характеризующих смачивание поверхностей жидкостью — это краевой угол, то есть угол, который образуется на стыке твердой, жидкой и газовой фаз между твердой поверхностью и касательной к поверхности жидкости. Для идеальной (гладкой и химически однородной) поверхности этот угол определяется соотношением Юнга, связывающим поверхностные энергии на трех межфазных границах (жидкость-твердое, жидкость-газ и твердое-газ). В случае смачивания поверхностей водой, если этот угол меньше 90 градусов, то поверхность называют гидрофильной, если больше — гидрофобной.
Угол смачивания — угол между касательной к поверхности капли в точке контакта и самой поверхностью. Слева направо угол смачивания уменьшается
Какой угол называется краевым
Выполнила: Тюрина Анастасия.
Степень смачивания характеризуется углом смачивания. Угол смачивания (или краевой угол смачивания)- это угол, образованный касательными плоскостями к межфазным поверхностям, ограничивающим смачивающую жидкость, а вершина угла лежит на линии раздела трёх фаз. Измеряется методом лежащей капли. Мерой смачивания служит краевой угол θ — это угол между плоскостью, касательной к поверхности жидкости, и стенкой (плоскостью поверхности твердого тела). Внутри краевого угла всегда находится жидкость. Для смачивающей жидкости θ — острый, для несмачивающей θ — тупой. При полном смачивании θ = 0, при полном несмачивании θ = 180°.
Опыты, подтверждающие существование явлений смачивания и несмачивания
Положите рядом стеариновую и стеклянную пластинки. Капните из пипетки на каждую из них по маленькой капле воды. На стеариновой пластинке получится полушарие диаметром примерно 3 миллиметра, а на стеклянной пластинке капля растечется. Теперь возьмите стеклянную пластинку и наклоните ее. Капля уже и так растеклась, а теперь она потечет дальше. Молекулы воды охотнее притягиваются к стеклу, чем друг к другу. Другая же капля будет кататься по стеарину при наклонах пластинки в разные стороны. Удержаться на стеарине вода не может, она его не смачивает, молекулы воды притягиваются друг к другу сильнее, чем к молекулам стеарина.
Несмачивание в природе.
Роль поверхностных явлений в природе разнообразна. Например, поверхностная плёнка воды является для многих организмов опорой при движении. Такая форма движения встречается у мелких насекомых и паукообразных. Наиболее известны водомерки, опирающиеся на воду только конечными члениками широко расставленных лапок. Лапка, покрытая воскообразным налётом, не смачивается водой, поверхностный слой воды прогибается под давлением лапки, образуя небольшое углубление. Подобным образом перемещаются береговые пауки некоторых видов, но их лапки располагаются не параллельно поверхности воды, как у водомерок, а под прямым углом к ней.
Перья и пух водоплавающих птиц всегда обильно смазаны жировыми выделениями особых желёз, что объясняет их непромокаемость. Толстый слой воздуха, заключённый между перьями утки и не вытесняемый оттуда водой, не только защищает утку от потери тепла, но и чрезвычайно увеличивает запас плавучести, действуя подобно спасательному поясу.
Воскообразный налёт на листьях препятствует заливанию так называемых устьиц, которое могло бы привести к нарушению правильного дыхания растений. Наличием того же воскового налёта объясняется водонепроницаемость соломенной кровли, стога сена и т.д.
Заключение
Таким образом, явления смачивания и несмачивания имеют важное значение в природе, промышленной технологии, быту. Хорошее смачивание необходимо при крашении и стирке, обработке фотографических материалов, нанесении лакокрасочных покрытий, пропитке волокнистых материалов, склеивании, пайке, амальгамировании и т. д. Снизить смачивание до минимума стремятся при получении гидрофобных покрытий, гидроизоляционных материалов и др. В некоторых случаях, например при флотации и эмульгировании твёрдыми эмульгаторами, требуется сохранение краевых углов в определённом интервале значений. С. играет первостепенную роль в металлургических процессах, при диспергировании твёрдых тел в жидкой среде. Оно влияет на распространение грунтовых вод, увлажнение почв, разнообразные биологические и другие природные процессы.
Смачивание и краевой угол
Величину поверхностного натяжения твердого тела непосредственно измерить трудно. Поэтому для исследования процессов взаимодействия твердых тел с жидкостями и газом пользуются косвенными методами изучения поверхностных явлений, протекающих на контактах между твердыми и жидкими телами. К таким методам относятся измерениеработы адгезии (Адгезия измеряется работой, которую надо затратить, чтобы оторвать твердое тело от жидкости в направлении нормали к поверхности раздела), исследование теплоты смачивания и углов избирательного смачивания и т. д.
Смачиванием называется совокупность явлений на границе соприкосновения трёх фаз, одна из которых обычно является твёрдым телом и две другие – несмешиваемые жидкости или жидкость и газ.
Капля жидкости может растекаться по поверхности, если поверхность хорошо смачивается, а если поверхность плохо смачивается, то капля растекаться не будет (рис. 5.5).
Гидрофильная Гидрофобная Нейтральная
Интенсивность смачивания характеризуется величиной краевого угла смачивания Θ, образованного поверхностью твёрдого тела с касательной, проведённой к поверхности жидкости из точки её соприкосновения с поверхностью (рис. 5.5, 5.6). Краевой угол (Θ) измеряется в сторону более полярной фазы, в сторону воды. Принято условно обозначать цифрой 1 водную фазу, цифрой 2 – углеводородную жидкость или газ, цифрой 3 – твёрдое тело.
Из условия равновесия векторов (предполагая, что краевой угол Θ отвечает термодинамическому равновесию) получим
откуда получается выражение для краевого угла (Θ):
В этих уравнениях величины σ3,2 и σ13 практически неизвестны. Поэтому о соотношении поверхностных натяжений σ3,2 и σ13 (т. е. о процессах, происходящих на границе твердого тела с другими фазами) судят по углу , который служит мерой смачивания жидкостями поверхности твердого тела и, следовательно, представляет
косвенную характеристику взаимодействия твердого тела с другими фазами.
Величина , если исключить влияние силы тяжести, не зависит от размеров капли и определяется лишь молекулярными свойствами поверхности твердого тела и соприкасающихся фаз. Поэтому, исходя из теории поверхностных явлений, можно установить связь краевого угла смачивания с поверхностным натяжением между твердым телом и жидкостью. Например, поверхность должна лучше смачиваться той жидкостью, которая обладает меньшей разностью полярностей между твердым телом и жидкостью, т. е. меньшей величиной поверхностного натяжения на их разделе (рис. 5.5).
Высокополярные жидкости, т. е. жидкости с высоким поверхностным натяжением, хуже смачивают твердую поверхность, чем жидкости малополярные (т. е. обладающие меньшим поверхностным натяжением). Например, такая высокополярная жидкость, как ртуть, смачивает только некоторые металлы; вода – жидкость, менее полярная, чем ртуть, поэтому вода смачивает, кроме металлов, многие минералы и кристаллические соли; малополярные масла смачивают на границе с воздухом все известные твердые тела.
По величине угла избирательного смачивания, образующегося при контакте воды, нефти и породы, наряду с другими параметрами можно судить о качестве вод и их отмывающей и нефтевымывающей способности. Лучше отмывают нефть воды, хорошо смачивающие породу. Поэтому изучению явлений смачивания в нефтепромысловом деле уделяется очень большое внимание.