Как объясняются явления смачивания и несмачивания на основе представления о взаимодействии молекул?

Явления смачивания и несмачивания могут быть объяснены на основе взаимодействия молекул между жидкостью и твердым телом.

Когда жидкость контактирует с твердой поверхностью, происходят два основных типа взаимодействия: адгезия и коэсия.

Адгезия – это взаимодействие между молекулами жидкости и молекулами твердой поверхности. Если адгезионные силы между молекулами жидкости и молекулами поверхности сильнее, чем силы коэсии между молекулами жидкости, то жидкость будет смачивать поверхность.

Коэсия – это взаимодействие между молекулами жидкости. Если коэсионные силы между молекулами жидкости сильнее, чем адгезионные силы между молекулами жидкости и поверхности, то жидкость будет образовывать отдельные капли и не будет смачивать поверхность.

В случае смачивания, адгезионные силы преобладают над коэсионными силами. Молекулы жидкости притягиваются к молекулам поверхности, формируя широкий контактный угол между поверхностью и жидкостью. В результате жидкость равномерно распределяется по поверхности и образует тонкий слой.

В случае несмачивания, коэсионные силы преобладают над адгезионными силами. Молекулы жидкости сильнее взаимодействуют друг с другом, чем с молекулами поверхности. Это приводит к образованию отдельных капель на поверхности, и жидкость не распределяется равномерно.

Величина контактного угла между жидкостью и поверхностью является характеристикой смачивания. Если контактный угол близок к 0°, жидкость хорошо смачивает поверхность. Если контактный угол близок к 180°, жидкость плохо смачивает поверхность.

Однако стоит отметить, что смачивание является сложным явлением, и могут существовать и другие факторы, такие как поверхностная химия, рельеф поверхности и наличие загрязнений, которые могут влиять на смачивание жидкости на твердой поверхности.