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接觸角測(cè)量?jī)x動(dòng)態(tài)表面張力的時(shí)間依賴性
表面張力值反映的是分子從一液體的體相轉(zhuǎn)移到表面層后，其(相較于處在體相時(shí))所擁有的額外能量。這一額外能量與表面層的當(dāng)前狀態(tài)緊密相關(guān)，后者包括分子的組成/分布/排列/取向等。
當(dāng)一新的表面從開(kāi)始形成到到達(dá)一相對(duì)平衡的穩(wěn)定狀態(tài)需要一定的時(shí)間，對(duì)于單組分的液體，涉及的往往只是表面層分子的分布、排列和取向，而這個(gè)過(guò)程一般可以在瞬間內(nèi)完成。但是對(duì)于多組分的液體(如溶液/含有表面活性劑的溶液)，體相中的不同組分首先需要通過(guò)擴(kuò)散到達(dá)表面層以下的過(guò)渡區(qū)域，然后再通過(guò)表面吸附過(guò)程進(jìn)入表面層。在表面層，不同組分的分子還需要經(jīng)歷分布/排列/取向等過(guò)程，以終到達(dá)相對(duì)穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。取決于液體所含的組分的屬性(分子量/化學(xué)結(jié)構(gòu)/構(gòu)型/溶液粘度等)，這一整個(gè)過(guò)程可以在幾毫秒內(nèi)完成，也可以持續(xù)幾秒、幾分、幾小時(shí)、甚至幾天。
所以表面層的狀態(tài)是一時(shí)間函數(shù)，反映這一狀態(tài)的表面張力一般都表現(xiàn)出隨時(shí)間而變化的動(dòng)態(tài)特性，這一時(shí)間依賴性也被稱為動(dòng)態(tài)表面張力(dynamic surface tension)。通過(guò)對(duì)一體系動(dòng)態(tài)表面張力的測(cè)量，可以獲得與分子擴(kuò)散、分子在表面層的分布/排列/取向等動(dòng)態(tài)過(guò)程有關(guān)的速度/時(shí)間參數(shù)。
( 本文內(nèi)容得到授權(quán)所有者的授權(quán)許可)
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