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Ângulo de contato e espalhamento A interação entre uma superfície e um determinado líquido pode ser estudada através da medida do chamado ângulo de contato ɵ. Este é definido como o ângulo entre um plano tangente a uma gota do líquido e um plano contendo a superfície onde o líquido se encontra depositado, conforme esquematizado na Fig. 1. Fig. 1. Definição do ângulo de contato ɵ entre uma gota líquida e uma superfície plana e horizontal. Nesta figura, γS e γLV são a energia de superfície do sólido e a tensão superficial do líquido em equilíbrio com o vapor, respectivamente; γSL é a energia da interface sólido – líquido. Fenômenos de Molhabilidade de um líquido Molhabilidade: É a capacidade que um líquido tem de molhar uma superfície sólida em contato A molhabilidade de uma dada superfície corresponde ao deslocamento de um fluido por outro e envolve três fases em que, pelo menos, duas são fluidas: •Um gás e dois líquidos imiscíveis •Um sólido e dois líquidos imiscíveis •Um gás, um líquido e um sólido •Três líquidos imiscíveis a) Pouco molhabilidade b)boa molhabilides Ângulo de contato, molhabilidade e espalhamento •A interface tripla formada por deposição de uma gota numa superfície sólida move-se em função das 3 tensões superficiais em jogo •A molhabilidade é avaliada pelo ângulo de contacto (θ) do líquido com a superfície sólida. O ângulo de contato está relacionado com as interações entre moléculas na gota de líquido (forças coesivas) e entre estas e a superfície sólida (forças adesivas) Equação de Young A equação de Young pode ser usada para determinar os ângulos de contato e é baseada nas energias de superfície das 3 interfaces No equilíbrio, 3 tensões interfaciais correspondentes às interfaces sólido/gás (γSG), sólido/liquido (γSL) , e liquido/gás (γLG) estão contrabalanceadas O trabalho de adesão, Wa, entre o solido e o liquido pode ser expressa pela equação de Dupré: Molhabilidade e ângulo de contacto Quanto menor θ maior a molhabilidade, isto é, mais o líquido molha a superfície sólida em contato Quando o líquido molha completamente a superfície sólida ele espalha-se numa fina camada de espessura praticamente monomolecular (Exemplo: espalhamento do petróleo sobre o vidro). Quando o líquido não molha a superfície sólida ele divide-se em porções praticamente esféricas. (Exemplo: mercúrio sobre o vidro) . A- Superfícies hidrofóbicas (exemplo: polímeros e superfícies revestidas com moléculas orgânicas) têm forças coesivas predominantes e ângulo de contacto elevado B- Superfícies hidrofílicas (exemplo com grupos OH) têm elevada afinidade para a água, forças adesivas predominantes e logo, baixo ângulo de contacto Molhabilidade e as forças de adesão/coesão θ -dá informação sobre as superfícies Espalhamento Espalhamento na interface O/W Coeficiente de espalhamento Exemplo:o coeficiente de espalhamento do benzeno sobre água benzenoáguabenzenoáguaS , 310358,2875,72 S 131095,8 NmS
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