表面、膠體與界面

潤濕

/ WET-ing /

把水滴在乾淨的廚房檯面上,它會鋪成一攤扁平的水窪。把同樣的水滴在剛打過蠟的車上,它卻會縮成圓圓的、高高立起的水珠。同樣的水、同樣的一滴——但在一種表面上它鋪開,在另一種表面上它退縮。液體在固體上鋪展開來的難易程度,就叫潤濕。

更確切地說,潤濕描述的是液體保持與固體表面接觸的傾向,它是兩種力拉鋸的結果:液體被固體吸引(附著力)對抗液體被自身吸引(內聚力)。當附著力獲勝時,液滴變扁、鋪開——表面被潤濕了。當內聚力獲勝時,液滴縮成球、盡量減少接觸——表面抗拒潤濕。這種平衡可以用液滴邊緣與表面所成的接觸角來概括。

潤濕決定著油漆是否塗得均勻、墨水是否印得清晰、水能否從雨衣上流走、藥粉能否在你的胃裡溶解。要注意的是:潤濕從來不是液體單方面的性質——它取決於某種特定液體與某種特定固體的搭配,外加任何殘留的油、灰塵或表面活性劑,這正是同樣的水在玻璃和蠟上表現得如此不同的原因。

雨水落在荷葉上,立刻聚成近乎完美的球珠滾落,連灰塵也一併帶走。荷葉在顯微尺度上粗糙、帶蠟的表面拒絕被潤濕——這就是著名的「荷葉效應」,啟發了各種自清潔塗層。

良好的潤濕讓液滴鋪開;差的潤濕讓它聚成珠。

表面活性劑常被稱作「潤濕劑」,因為它能降低表面張力,幫助不情願的液體鋪展開來。「親水」表面容易被水潤濕;「疏水」(怕水)表面,如蠟,則抗拒潤濕。

又稱
润湿wettability