Apa itu energi permukaan?

Dalam massa padat, molekul dikelilingi oleh molekul identik dengan pengukuran energi yang sama.Namun, pada permukaan padatan, molekul cenderung bersentuhan dengan udara dan kadang -kadang cairan atau massa lain dari pengukuran energi yang berbeda.Akibatnya, pengukuran energi permukaan selalu berbeda dari yang ditemukan dalam massa padatan.

Ketiga fase mdash;padat, cair, dan udara mdash;memiliki energi permukaan yang terukur dan ketegangan permukaan.Molekul memiliki apa yang disebut drive perekat dan drive kohesif yang mengatur cara mereka berinteraksi dengan molekul di sekitar mereka.Drive perekat berusaha untuk mengikat dengan jenis molekul lain, sementara drive kohesif berusaha untuk mengikat dengan molekul sejenis.Jika drive kohesif lebih menonjol, molekul cair hanya akan membius pada permukaan karena mereka menahan molekul lain;Ketika molekul cair pada manik permukaan padat dalam kohesi, para ilmuwan dapat mengukur sudut kontak molekul -molekul tersebut pada permukaan padat.Pengukuran sudut kontak ini dilakukan dengan instrumen yang disebut goniometer, yang menentukan tingkat apa kohesi atau adhesi dalam kekuasaan.Dua kekuatan lain dapat mempengaruhi energi permukaan dalam kasus ini.Jika permukaannya kokoh atau dikenal sebagai hidrofobik, ini menyebabkan cairan manik pada sudut yang lebih tinggi;Sebaliknya, ketika permukaan adalah hidrofilik, setetes cairan dapat menyebar untuk menutupi sebanyak mungkin permukaan seperti molekul cair yang dapat dicapai.

Pengukuran energi permukaan biasanya dilakukan pada suhu yang sangat tinggi, ketika padatan bereaksi dengan sedikit gerakan di bawah teganganpanas tetapi volume hampir konstan.Pengukuran energi permukaan cair dilakukan dengan menggunakan apa yang disebut bentangan membran cair luas permukaan.Salah satu metode, yang disebut metode Wilhelmy dinamis, melibatkan merendam padatan dalam cairan yang sebelumnya telah diukur untuk tegangan permukaan, dan kemudian mengukur gaya pembasahan sebagai padatan dilepaskan dari cairan.Metode lain, yang disebut metode sudut kontak bubuk, digunakan ketika para ilmuwan perlu mengetahui tingkat penyerapan dan energi permukaan bahan berpori dan bubuk.

Aplikasi praktis dari pengukuran energi permukaan dan prosedur pengujian ini menguntungkan pengembangan produk industri dan konsumen.Logam yang dilapisi dengan polimer mengandalkan pengetahuan ilmuwan tentang adhesi dan kohesi untuk kekuatan dan daya tahan mereka.Pengukuran energi permukaan bahan diambil untuk aplikasi ikatan oksidasi dan kimia.Dalam litografi, tinta harus diterapkan dengan cara yang memungkinkan area gambar untuk menyerap tinta dan area non-gambar agar tetap bebas dari tinta;Penelitian energi permukaan telah menyempurnakan proses ini.