Cos'è l'energia superficiale?

All'interno di una massa solida, le molecole sono circondate da molecole identiche con misurazioni di energia simili.Sulla superficie del solido, tuttavia, è probabile che le molecole siano in contatto con aria e talvolta liquidi o altre masse di diverse misurazioni energetiche.Di conseguenza, le misurazioni dell'energia superficiale sono sempre diverse da quelle trovate all'interno della massa di un solido.

Tutte e tre le fasi mdash;solido, liquido e aria mdash;hanno energie superficiali misurabili e tensioni superficiali.Le molecole hanno sia quelle che sono chiamate unità adesive sia unità coesa che governano i modi in cui interagiscono con le molecole che li circondano.Le unità adesive cercano di legarsi con altri tipi di molecole, mentre le unità coesive cercano di legarsi con molecole simili.Se le unità coesive sono più prominenti, le molecole liquide si riducono solo su una superficie mentre resistono ad altre molecole;Il contrario è vero se le unità adesive sono più prominenti.

Energia superficiale, tensione superficiale e misurazioni della tensione della densità superficiale analizza il comportamento di bagnatura tra liquidi e solidi quando gli scienziati stanno testando le proprietà termodinamiche dei solidi.Quando le molecole liquide su una superficie solida perde in coesione, gli scienziati possono misurare l'angolo di contatto di quelle molecole sulla superficie solida.Questa misurazione dell'angolo di contatto viene eseguita con uno strumento chiamato goniometro, che determina fino a che punto la coesione o l'adesione sono nell'ascesa.Altre due forze possono influenzare l'energia superficiale in questo caso.Se la superficie è robusta o nota come idrofobica, ciò provoca la perle di liquidi ad angoli più elevati;Al contrario, quando una superficie è idrofila, una goccia liquida può diffondersi per coprire la maggior parte della superficie quanto le molecole liquide possono raggiungere.

Le misurazioni dell'energia superficiale vengono generalmente prese a temperature estremamente elevate, quando i solidi reagiscono da lievi movimenti sotto lo stressdi calore ma il volume è quasi costante.Le misurazioni dell'energia della superficie liquida vengono eseguite utilizzando quella che viene chiamata un tratto di membrana liquida della superficie.Un metodo, chiamato metodo dinamico Wilhelmy, prevede l'immersione di un solido in un liquido che è stato precedentemente misurato per la tensione di superficie e quindi misurare le forze bagnanti poiché il solido viene rilasciato dal liquido.Un altro metodo, chiamato metodo dell'angolo di contatto delle polveri, viene utilizzato quando gli scienziati devono conoscere i livelli di assorbimento e le energie superficiali dei materiali e delle polveri porose.

Le applicazioni pratiche di queste misurazioni dell'energia superficiale e le procedure di prova a beneficio dello sviluppo di prodotti industriali e di consumo.I metalli ricoperti di polimeri si basano sulla conoscenza degli scienziati dell'adesione e della coesione per la loro forza e durata.Materiali Le misurazioni dell'energia superficiale sono prese per le applicazioni di ossidazione e di legame chimico.Nella litografia, gli inchiostri devono essere applicati in modo da consentire alle aree di immagine di assorbire inchiostri e aree non immaginate di rimanere liberi da inchiostri;La ricerca sull'energia superficiale ha perfezionato questi processi.