Использование межфазных энергий для оценки коэффициентов растекания органических жидкостей по твердой поверхности политетрафторэтилена

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В статье по ранее полученным автором уравнениям проведены расчеты межфазных энергий твердого полимера — политетрафторэтилена — в контакте с органическими жидкостями и их парами. По результатам последних величин вычислены коэффициенты растекания в исследованных системах. Со времени вывода Юнгом уравнения для косинуса краевого угла многими исследователями предпринимались попытки определения поверхностной энергии твердых тел, что позволило бы, в свою очередь, определить межфазную энергию на границе раздела твердое тело – расплав (жидкость). Однако на пути решения этой проблемы оказались препятствия, связанные с многообразными процессами, которые сопровождают явления, происходящие на поверхности твердого тела в присутствии на его поверхности жидкости (расплава) другого тела. Здесь не место для перечисления всех видов процессов. Они хорошо известны специалистам в области поверхностных явлений. Отметим лишь некоторые из них: химические реакции, взаимное растворение компонентов твердых и жидких фаз, деформации твердых фаз и др., влияющие на поверхностные свойства тел. В случае контакта полимера с органическими жидкостями таких препятствий не существует. На всех работах, посвященных определению поверхностной энергии твердых тел, невозможно остановиться, поэтому рассмотрим конкретные работы по определению межфазной энергии при углах смачивания, близких или равных нулю. Вопрос о поведении межфазной энергии при угле смачивания, равном нулю, имеет принципиальное значение, так как в литературе на этот счет существуют противоречивые суждения, поэтому дать правильный ответ на этот вопрос является актуальной задачей. На примерах расчетов межфазных энергий гомологических рядов органических жидкостей на твердой поверхности полимерного компаунда политетрафторэтилена нами показано, что только при нулевом краевом угле межфазная энергия равна нулю. В настоящей статье с использованием величин межфазных энергий впервые проведены расчеты коэффициентов растекания органических жидкостей по поверхности твердого полимера, что, по нашему мнению, также является актуальной задачей.

Об авторах

М. П. Дохов

Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова

Автор, ответственный за переписку.
Email: innagubachikova@mail.ru
Россия, Нальчик

Список литературы

  1. Воляк Л.Д., Степанов В.Г., Тарлаков Ю.В., Яргин В.С. О температурной зависимости краевого угла смачивания / Физическая химия границ раздела контактирующих фаз. Киев: Наукова думка. 1976. С. 124–127.
  2. Fox H.W, Zisman W.A. The Spreading of Liquids on Low Energy Surfaces. I. polytetrafluoroethylene // Journal of Colloid Science. 1950. № 5. Р. 514–531.
  3. Найдич Ю.В., Перевертайло В.М., Григоренко Н.Ф. Капиллярные явления в процессах роста и плавления кристаллов. Киев: Наукова думка. 1983.
  4. Дохов М.П. Расчет межфазной энергии некоторых органических соединений на границе раздела монокристалл – расплав // Журнал физической химии. 1981. 55. № 5. С. 1324–1327.
  5. Дохов М.П. Изменение межфазных энергий твердое тело – расплав и твердое тело – пар в зависимости от краевого угла // Изв. вузов: Физика. 1985. № 7917-В.85. C. 12.
  6. Роулинсон Дж., Уидом Б. Молекулярная теория капиллярности. М: 1986. С. 247–257.
  7. Good R.J., Girifalco L.A. A theory for estimation of surface and interfacial energies. III. Estimation of surface energies of solids from contact angle data // The Journal of Physical Chemistry. 1960. 64 (5). P. 561–565.
  8. Rhee S.K. A method for determining surface energies of solids // Materials Science and Engineering. 1973. 11. № 6. P. 311–318.
  9. Дохов М.П. К вопросу о величине межфазной энергии на границе твердое тело – расплав в сингулярных точках // Расплавы. 2022. № 4. С. 362–372.
  10. Найдич Ю.В. Контактные явления в металлических расплавах. Киев: Наукова думка. 1972.
  11. Липатов Ю.С. Межфазные явления в полимерах. Киев: Наукова думка. 1980.
  12. Шритапунья Т., Китиянан Б., Скамехорн Дж., Грейди Б., Чавадей С. Смачивание полимерных поверхностей водными растворами поверхностно-активных веществ. Коллоиды и поверхности. A. 2012. 409. С. 30–41.
  13. Пухова И.В., Курзина И.А., Савкин К.П., Оскомов К.В., Окс Е.М. Модификация поверхности политетрафторэтилена методом ионной имплантации / Труды Международного междисциплинарного симпозиума. Физика поверхностных явлений, межфазных границ и фазовые переходы. 2015. 5. С. 185–188.
  14. Zisman W.A. Relation of the Equilibruium Contact Angle to Liquid and Solid Constitution // Advances in chemistry series. 1964. 43. P. 1–51.
  15. Пугачевич П.П., Бегляров Э.М., Лавыгин И.А. Поверхностные явления в полимерах. М.: Химия. 1982.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».