Ugao kvašenja

Ugao kvašenja θ između površine čvrste faze i tangente na slobodnu površinu tečnosti u tački kontakta sa površinom čvrstog tela

Ugao kvašenja karakteriše granicu čvrste, tečne i gasovite faze. Ugao kvašenja zavisi od sila kohezije i adhezije koje deluju na molekule tečnosti u blizini čvrste faze. Adhezione sile deluju između molekula tečnosti i molekula čvrstog tela, a kohezione sile se javljaju između molekula unutar tečnosti. Njihovi intenziteti zavise od vrste tečnosti i prirode čvrstog materijala.

Kohezione sile su usmerene ka unutrašnjosti tečnosti a adhezione ka površini čvrste faze. Njihova rezultanta određuje da li tečnost kvasi ili ne kvasi čvrstu podlogu (zid suda). Ako su kohezione sile jače od adhezionih sila tečnost formira kapljicu na površini čvrste podloge i ne kvasi zid suda. Ako su adhezione sile jače tečnost se razliva po površini podloge i kažemo da kvasi zid suda. Ugao koji se javlja između i zida suda i tangente na slobodnu površinu tečnosti u tački gde slobodna površina tečnosti dodiruje zid suda, naziva se ugao kvašenja.

Tipični uglovi kvašenja

Ugao kvašenja je izuzetno osetljiv na nečistoće. Prisustvo oksidnog sloja ili nečistoća na površini čvrstog tela može znatno da poveća ugao kvašenja. Ako čvrsta površina jako privlači molekule tečnosti onda će se kap tečnosti potpuno raširiti po površini i tada je ugao kvašenja približno 0°, na primer voda na metalnim ili keramičkim površinama.

Ako je ugao kvašenja između vode i čvrste podloge manji od 90° onda se čvrsta površina smatra hidrofilnom,a ako je ugao kvašenja veći od 90° kažemo da je čvrsta površina hidrofobna.

Visoko hidrofobne površine imaju ugao kvašenja približno 120° a neke izuzetno hrapave površine, zbog prisustva vazdušnih džepova ispod kapljice vode, imaju ugao kvašenja i preko 150°.

Literatura

• Förch, Renate; Schönherr, Holger; Tobias, A.; Jenkins, A. (2009). Surface design: applications in bioscience and nanotechnology. Wiley-VCH. str. 471. ISBN 978-3-527-40789-7. 
• Pierre-Gilles de Gennes, Françoise Brochard-Wyart, David Quéré, Capillarity and Wetting Phenomena: Drops, Bubbles, Pearls, Waves, Springer (2004)
• Jacob Israelachvili, Intermolecular and Surface Forces, Academic Press (1985–2004)
• D.W. Van Krevelen, Properties of Polymers, 2nd revised edition, Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam-Oxford-New York (1976)
• Yuan, Yuehua; Lee, T. Randall (2013). „Contact Angle and Wetting Properties”. Surface Science Techniques. Springer Series in Surface Sciences. 51. Bibcode:2013sst..book.....B. ISBN 978-3-642-34242-4. ISSN 0931-5195. S2CID 137147527. doi:10.1007/978-3-642-34243-1. 
• Clegg, Carl Contact Angle Made Easy, ramé-hart. Clegg, Carl (2013). Contact Angle Made Easy. Carl Clegg. ISBN 978-1-300-66298-3.