表面、胶体与界面
接触角
/ KON-takt AN-gul /
仔细看一滴停在表面上的水,正看它的边缘——那里水、固体和空气三者相会。液滴的边缘以某个坡度从表面升起。在蜡上它陡峭地往上爬,几乎竖直;在干净的玻璃上它则低伏铺平。这个边缘处的坡度——从液体一侧量起——就是接触角,一个概括液滴如何安坐的数字。
更确切地说,接触角是在固体、液体、气体三相相会的那条线上,从液体内部量起的、固体表面与液滴边缘切线之间的夹角。小的角(远小于 90 度)意味着液滴铺开、很好地润湿表面;大的角(远大于 90 度)意味着液滴缩成球、润湿很差。接近零的角意味着液体铺展成一层薄膜;接近 180 度的角意味着它几乎不接触表面。
接触角之所以重要,是因为它是润湿最直接、可测量的读数,用来判断一个表面有多干净、一层涂层会黏附得多好,或一块布料有多防水。一个诚实的提醒是:真实表面给出的答案往往很乱:粗糙度、污染,以及液滴是在前进还是后退,都会改变这个角,所以单一个整齐的数字,更像是一个参考,而非精确的常数。
在刚打过蜡的车上,一滴雨水高高立起,近乎一个圆球,接触角远大于 90 度,于是滚落下来。在裸露的玻璃上,同样的一滴水却摊平成很小的角并附着其上,铺展成一层薄膜。
小角度:铺开并润湿。大角度:成珠并抗拒。
一个粗略的约定:小于 90 度的表面称为润湿性(对水而言即亲水);大于 90 度的为非润湿性(疏水);超过约 150 度的为超疏水,如荷叶表面。这个角总是从液体一侧测量,而不是从空气一侧。
又称
另见