润湿过程及分类

润湿过程是自然界最常见的物理化学现象之一。人类生活离不开水，有水就有润湿问题，动植物的生存也离不润湿。在纺织行业中，润湿尤为重要，只有在润湿的前提下才能漂泊、漂洗、染色印花等。那么什么是润湿呢？如把水倒在固体表面上，大体会出现以下几种情况：水在固体表面上铺展开；或呈现单面透镜形状；或者呈球形。这些全是润湿现象。从表面化学角度分析，润湿是固面上的一种流体（气体或液体）被另一种液体所取代的过程，通常所遇到的后一种液体是水和水溶液。由此可见，在润湿过程中，必然涉及三相---气相、液相、和固相。

润湿过程分为三类，既在日常生活中经常遇到的沾湿、浸湿、和铺展。

㈠、          沾湿（adhesion wetting）

当将一滴水滴到固面上时，液体与固体接触过程中，固—液界面逐渐取代液—气界面和气固界面（图—1），这一过程称为沾湿。在恒温恒压条件下沾湿过程中的自由能变化：

ΔGr.p=γg1+γgs-γ1s=—Wa

                            式（1—1）

式中γ为界面张力；—W a为黏附功，其值相当于把单位面积的液—固界面分开成为气—液和气—固液面的最大功。显然只有当Wa＞0时，即ΔGT.p＜0时，沾湿过程才是自发的。将单位截面液柱分开如（图1—3）创造两个新的气—液界面的内聚功—Wc的定义：

             Δγ＝2γg1＝—Wc    （1—2）

黏附功和内聚功的数值分别是固—液分子间作用力和相同液体分子间作用力大小的标志。

㈡、浸湿（immersion wetting）

固体浸入液体的润湿过程，即浸湿。在恒温恒湿条件下，浸湿过程中自由能变化：

ΔGT,p＝γgs—γls＝－Wi        （1—3）

—Wi称为浸湿功，当然只有当Wi＝γ1s—γgs＞0，则△GT,p＜0时，过程才是自发的。
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