Hva er overflateenergi?

Innenfor en fast masse er molekyler omgitt av identiske molekyler med lignende energimålinger.På overflaten av det faste stoffet vil imidlertid molekyler sannsynligvis være i kontakt med luft og noen ganger væsker eller andre masser av forskjellige energimålinger.Som et resultat er målinger av overflateenergi alltid forskjellige fra de som finnes i massen til et faststoff.

Alle tre faser og mdash;fast, væske og luft mdash;har målbare overflatenergier og overflatespenninger.Molekyler har både det som kalles limstasjoner og sammenhengende stasjoner som styrer måtene de samhandler med molekylene rundt seg.Limstasjoner prøver å binde seg med andre typer molekyler, mens sammenhengende stasjoner søker å binde seg med like molekyler.Hvis sammenhengende stasjoner er mer fremtredende, vil flytende molekyler bare perle opp på en overflate når de motstår andre molekyler;Det motsatte er sant hvis limstasjonene er mer fremtredende.

Overflateenergi, overflatespenning og overflatetetthetsspenningsmålinger analyserer fuktatferd mellom væsker og faste stoffer når forskere tester for de termodynamiske egenskapene til faste stoffer.Når flytende molekyler på en fast overflateperle opp i samhold, kan forskere måle kontaktvinkelen til disse molekylene på den faste overflaten.Denne måling av kontaktvinkel blir tatt med et instrument som kalles et goniometer, som avgjør i hvilken grad samhold eller vedheft er i oppstigningen.To andre krefter kan påvirke overflateenergien i dette tilfellet.Hvis overflaten er robust eller kjent som hydrofob, får dette væsker til å perle i høyere vinkler;Motsatt, når en overflate er hydrofil, kan en flytende dråpe spre seg for å dekke så mye av overflaten som væskemolekylene kan nå.

Overflateenergitimeter tas vanligvis ved ekstremt høye temperaturer, når faste stoffer reagerer ved svake bevegelser under stressetav varme, men volumet er nesten konstant.Målinger av flytende overflateenergi tas ved å bruke det som kalles en flytende membranstrekning av overflatearealet.En metode, kalt den dynamiske Wilhelmy -metoden, innebærer å fordype et fast stoff i en væske som tidligere har blitt målt for overflatespenning, og deretter måle våtkreftene når faststoffet frigjøres fra væsken.En annen metode, kalt pulverkontaktvinkelmetoden, brukes når forskere trenger å kjenne absorpsjonsnivået og overflatenergiene til porøse materialer og pulver. Praktiske anvendelser av disse overflatesergimålingene og testprosedyrene kommer utviklingen av industrielle og forbrukerprodukter til gode.Metaller belagt med polymerer er avhengige av forskere kunnskap om vedheft og samhold for deres styrke og holdbarhet.Materialer Surface Energy Målinger tas for oksidasjon og kjemiske bindingsapplikasjoner.I litografi må blekk brukes på en måte som lar bildeområder absorbere blekk og ikke-bilderområder for å forbli fri for blekk;Surface Energy Research har foredlet disse prosessene.