O que é energia superficial?

Dentro de uma massa sólida, as moléculas são cercadas por moléculas idênticas com medições de energia semelhantes. Na superfície do sólido, no entanto, é provável que as moléculas estejam em contato com o ar e, às vezes, líquidos ou outras massas de diferentes medições de energia. Como resultado, as medições de energia da superfície são sempre diferentes daquelas encontradas na massa de um sólido. As moléculas têm o que é chamado de "acionamentos adesivos" e "acionamentos coesos" que governam as maneiras pelas quais eles interagem com as moléculas ao seu redor. Os acionamentos adesivos procuram se ligar a outros tipos de moléculas, enquanto os acionamentos coesos procuram se ligar a moléculas semelhantes. Se os acionamentos coesos forem mais proeminentes, as moléculas líquidas só se referem a uma superfície à medida que resistem a outras moléculas; O inverso é verdadeiro se as unidades adesivas forem mais proeminentes.

Medições de energia da superfície, tensão superficial e densidade da superfície Analisam o comportamento de umedecimento entre líquidos e sólidos quando os cientistas estão testando as propriedades termodinâmicas dos sólidos. Quando as moléculas líquidas em uma superfície sólida se contam em coesão, os cientistas podem medir o ângulo de contato dessas moléculas na superfície sólida. Essa medição do ângulo de contato é tomada com um instrumento chamado goniômetro, que determina em que grau a coesão ou adesão estão na ascensão. Duas outras forças podem influenciar a energia da superfície neste caso. Se a superfície é robusta ou conhecida como hidrofóbica, isso faz com que os líquidos se misem em ângulos mais altos; Por outro lado, quando uma superfície é hidrofílica, uma queda de líquido pode se espalhar para cobrir o máximo da superfície que as moléculas líquidas podem atingir.

As medições de energia da superfície geralmente são tomadas a temperaturas extremamente altas, quando os sólidos reagem por pequenos movimentos sob o estresse do calor, mas o volume é quase constante. LAs medições de energia da superfície iquid são realizadas usando o que é chamado de "alongamento da membrana líquida" da área da superfície. Um método, chamado método dinâmico de Wilhelmy, envolve a imersão de um sólido em um líquido que foi medido anteriormente para a tensão superficial e depois medir as forças de umedecimento à medida que o sólido é liberado do líquido. Outro método, chamado método de ângulo de contato em pó, é usado quando os cientistas precisam conhecer os níveis de absorção e as energias da superfície de materiais e pós porosos.

Aplicações práticas dessas medições de energia da superfície e procedimentos de teste beneficiam o desenvolvimento de produtos industriais e de consumo. Os metais revestidos com polímeros dependem do conhecimento dos cientistas sobre adesão e coesão por sua força e durabilidade. As medições de energia da superfície dos materiais são realizadas para aplicações de oxidação e ligação química. Na litografia, as tintas devem ser aplicadas de uma maneira que permita que as áreas de imagem absorvam tintas e áreas que não sejam de imagem permanecem livres de inks; A pesquisa de energia superficial refinou esses processos.