表面、胶体与界面

润湿

/ WET-ing /

把水滴在干净的厨房台面上,它会铺成一摊扁平的水洼。把同样的水滴在刚打过蜡的车上,它却会缩成圆圆的、高高立起的水珠。同样的水、同样的一滴——但在一种表面上它铺开,在另一种表面上它退缩。液体在固体上铺展开来的难易程度,就叫润湿。

更确切地说,润湿描述的是液体保持与固体表面接触的倾向,它是两种力拉锯的结果:液体被固体吸引(附着力)对抗液体被自身吸引(内聚力)。当附着力获胜时,液滴变扁、铺开——表面被润湿了。当内聚力获胜时,液滴缩成球、尽量减少接触——表面抗拒润湿。这种平衡可以用液滴边缘与表面所成的接触角来概括。

润湿决定着油漆是否涂得均匀、墨水是否印得清晰、水能否从雨衣上流走、药粉能否在你的胃里溶解。要注意的是:润湿从来不是液体单方面的性质——它取决于某种特定液体与某种特定固体的搭配,外加任何残留的油、灰尘或表面活性剂,这正是同样的水在玻璃和蜡上表现得如此不同的原因。

雨水落在荷叶上,立刻聚成近乎完美的球珠滚落,连灰尘也一并带走。荷叶在显微尺度上粗糙、带蜡的表面拒绝被润湿——这就是著名的「荷叶效应」,启发了各种自清洁涂层。

良好的润湿让液滴铺开;差的润湿让它聚成珠。

表面活性剂常被称作「润湿剂」,因为它能降低表面张力,帮助不情愿的液体铺展开来。「亲水」表面容易被水润湿;「疏水」(怕水)表面,如蜡,则抗拒润湿。

又称
润湿wettability