Макет страницы
Примем для простоты площадь сечения каждого цилиндра 1 м2. Разрезав столб воды перпендикулярно оси цилиндра, получим 2 м2 поверхности раздела вода—воздух. Затраченная работа будет израсходована на преодоление сил сцепления между молекулами воды. Работу, затрачиваемую на преодоление сил сцепления между молекулами однородной жидкости и приводящую к возникновению двух новых поверхностей раздела фаз жидкость — газ с площадью каждой из них 1 м2, называют работой когезии. Работа ко-гезии для воды и масла равна соответственно
Если теперь разрежем столб жидкости по поверхности раздела масло — вода, то создание новой поверхности раздела фаз будет сопровождаться преодолением сил сцепления между разными молекулами. Работа, затрачиваемая на преодоление сил сцепления между молекулами двух различных жидкостей и на площади контакта 1 м2, называется работой адгезии. Работа адгезии равна
^ = 0А + <Ъ-°АВ- (IL1?)
Нетрудно показать, что между работами когезии и адгезии и критерием растекания существует простая зависимость
S=Wa-W - = aA-oB-oAB. (П.18)
Уравнение (11.18) показывает, что растекание возможно в тех случаях, когда энергия взаимодействия молекул масла друг с другом меньше энергии взаимодействия молекул масла с молекулами воды.
Адгезия и когезия играют большую роль во многих технологических операциях и в ряде биологических процессов. Например, при склеивании материалов требуется, чтобы клей обладал высокой работой адгезии. Установлено, что адгезионная способность нормальных и раковых клеток различна. Велика роль адгезионных процессов при тромбообразовании.
Мономолекулярные слои. Выше указывалось, что растекание приводит к образованию очень тонких слоев масла на поверхности воды. Это явление было известно давно, им интересовался еще Б. Франклин в XVIII в. А. Покельс (1890) предложила метод исследования слоев на поверхности воды, который можно считать двумерной аналогией поршня. Покельс наносила на поверхность воды каплю масла и образующий слой сжимала парафинированным бу-