ngulo de contacto y Mojabilidad

ngulo de contacto y Mojabilidad Mojabilidad (Pelcula lquida sobre superficies)Ecuacin de Young-LaplaceMediciones de ngulo de ContactoHistresis en Medida de ngulo de ContactoTensin Superficial de Slidos a Partir de Medicin de ngulo de Contacto

ConceptosTrabajo de adhesion o cohesion en vaco. Estos son los cambios de energa libre, o trabajo reversible hecho, para separar dos superficies o medios en contacto hacia el medio (vacio). Para dos medios diferentes (1 2), esta energa se conoce como el trabajo de adhesin W12, mientras que para dos medios idnticos (1 = 2), se convierte en el trabajo de W11 cohesin.

Energa superficial o tensin superficial. Este es el cambio de energa libre cuando el rea superficial de un medio se incrementa. Se puede expresar como:

Para slidos, simplemente se introduce el subndice (s) y para lquidos se agrega una (L). Las fuerzas intermoleculares que determinan la energa en la superficie de una substancia son las mismas que las que se utilizan para definir el calor latente y el punto de ebullicin de una substancia.

Energa interfacial. Cuando dos lquidos inmiscibles 1 y 2 estn en contacto, la variacin de energa libre en la expansin de su rea de "interfase, se puede expresar como:

Ecuacin de Dupr En primer lugar, se crean reas unitarias de los medios 1 y 2, y luego se ponen en contacto.

Esta energa es la misma que el gastado en la separacin de dos medios 1 en medio 2 (W121) o, a la inversa, de la separacin de dos medios de comunicacin 2 en medio 1 (W212). Podemos por lo tanto tambin escribir:

Para una interface slido-lquido, la ecuacin se puede escribir as:

Cuando el valor obtenido es negativo, el rea quiere expandir indefinidamente, lo que significa que 1 y 2 son miscibles, es decir, la interfaz eventualmente desaparece (se evapora o se disuelve).

MojabilidadLa mojabilidad se define como la tendencia de un fluido a esparcirse o adherirse a una suprficie slido en presencia de otros fluidos inmiscibles. Describe adecuadamente el equilibrio de las fuerzas superficiales e interfaciales.

Una gota de un fluido preferentemente mojante se dispersara por toda la superficie al contacto con la misma, por el contrario, si un fluido no mojante se deja caer sobre un slido, ste formara gotas , minimizando su contacto con el slido.

Las energas superficiales e interfaciales definen como se deforma macroscpicamente una gota cuando se adhiere a una superficie.

En la figura una gota inicialmente esfrica 2 en un medio de 3, se acerca y luego se posa sobre la superficie plana rgida del medio 1. La energa superficial total final del sistema es, por tanto, dada por:

Donde Ac y Af son el rea de la curva formada por la gota y el rea de contaco de la superficie plana.Al estar en equilibrio el sistema, la ecuacin se iguala a cero y la ecuacin se puede reescribir como:

La energa total de mojado o esparcimiento queda definida si se aplica la condicin de equilibrio a la ecuacin que nos relaciona las reas superficiales de la gota y el rea de contacto.

Tambin puede ser expresada en trminos del ngulo de contacto de equilibrio y el radio inicial Ro de la gota as:

Es observable que si el ngulo decrece de 180 a 0, de igual manera lo har el W total. (Cos 0= 1)

Medida del ngulo de ContactoExisten dos mtodos tradicionales que permiten conocer el ngulo de contacto, el primero es mediante un dinammetro y el segundo son mtodos pticos

Es el fenmeno por el cual el ngulo de contacto formado por u volumen de un sistema depende la historia previa del mismo (inclinar una gota antes colocada en un plano).Histresis del ngulo de Contacto

Biliografia STUDY OF CONTACT ANGLE OF LIQUID ON SOLID SURFACE AND SOLID ON LIQUID SURFACE, Prace Naukowe Instytutu Grnictwa Politechniki Wroclaswskiej, Danuta Szyszka, 2012.Intermolecular and Surface Forces, Elsevier, Jacob N. Israelachvili,3Edition.Los fundamentos de la mojabilidad.