1、2011-10-193.2.4 影响接触角测定的各种因素1气相的影响混于气体中的极微量的杂质会强烈的改变值。（一）形成三相交界处体系的性质气氛 A() R()水蒸气 71 0水蒸气+纯空气 61 0水蒸气+户外空气 13 0水蒸气+实验室空气 65 30水蒸气+苯蒸气 862 82水蒸气+苯蒸气+纯空气 861 83125时于不同环境中水在金表面上接触角2011-10-19影响接触角测定的各种因素1气相的影响实验表明：改变的因素并非气体的组分，而是气体改变了液面与固面的组成成分。暴露在空气中的固面，由于空气中存在微量的有机物杂质会在固面上形成单分子膜，而使固面性质发生明显变化。暴露在潮湿空气中
2、的固面会形成一薄层氧化膜，而改变了固面的性质及其润湿能力。2011-10-19影响接触角测定的因素2液相的影响若液体的表面张力gl越低，则接触角值越小。20时一些液体的和在高聚物面上的液体 接触角（o）（10-3N/m）尼龙66 聚乙烯对苯二酸酯 聚苯乙烯水甘油甲酰胺硫二甘油二碘甲烷溴化萘72.863.458.254.050.844.6706050384116816561463815918074623515g-ls-lg-scosgggq -=影响接触角测定的因素2液相的影响如果液体能与固面发生溶胀作用或化学反应，则固液间差别会迅速降低，以至使接触角为零，此时液体会在固面上完全润湿和铺展。若液
3、体为溶液，则溶质的浓度变化会使gl变化；若溶质在固面上吸附，则会使固面性质改变。表面活性剂的定向排列：极性固面的亲水性憎水面非极性固面的疏水性 亲水面2011-10-19影响接触角测定的因素3固相的影响在气相影响中提及，因固面存在强烈不饱和力场而吸附气体中油性杂质，形成单分子膜；由于金属表面在潮湿空气中的氧化作用而形成氧化膜，这些均会改变固面的润湿能力。固体表面的微观粗糙程度和化学组成的不均匀性是造成固面上所测值重现性差的重要原因。对于相同的晶体但不同的晶面，液体在其上的值有时也不相同。固体表面的形成条件和过程也会影响其润湿能力。影响接触角测定的因素例如，将熔融的硬脂酸倾倒在十分干净的玻璃板上
4、，待凝固后，发现接触空气的上表面与接触玻璃的下表面，其润湿性能截然相反。液态硬脂酸在玻璃上凝固后上下表面不同润湿能力在固化前，由于上表面与空气接触，硬脂酸分子定位方式是憎水尾指向空气，凝固后形成憎水面；下表面与玻璃接触，硬脂酸分子的亲水基团指向玻璃，凝固后形成亲水面。2011-10-19影响接触角测定的因素温度对于接触角大小的影响的一般规律是温度升高，值减小，即接触角的温度变化率 。（二）温度的影响0dd 90 ，cos= 0 -1则粗糙度增加，增加，即，直至180完全不润湿；若固体周长qg cosglVggl rqg 固体周长cos2011-10-19泡沫浮选矿石1. 矿石的尺寸：一般0.0
5、10.15 mm，硫矿颗粒大些0.51.0 mm。2. 收集剂（促集剂）的选择选择性的吸附在有用的矿石粉末表面，使其表面具有憎水性，并降低gl，从而加大铺展系数Sgs，增大粒子在气泡上的吸附，或气体在固面上的铺展能力。对非极性的不含金属的矿石，如石墨、硫、滑石等，水润湿性极差，需要用不太强的水微溶性收集剂，在矿石表面形成一薄层即可改善浮选性能。Vggl rqg 固体周长cos2011-10-19泡沫浮选矿石3. 调节剂的使用：如氨水、石灰水等，有效调节控制溶液的pH值，改变矿石的表面电荷量，防止矿石粒子聚集沉淀。4. 起泡剂的使用：为了增大浮选效果，采用鼓入空气形成气泡的方法，可以增大气-液界
6、面面积，还可使吸附在气泡上的矿石浮于液面上，达到与容器底部的沙石分离的目的。常用的起泡剂为长链有机化合物，如高级脂肪醇，不能显著改变浮选粒子的润湿性，但能在气-液界面形成单分子层，使鼓入的空气形成稳定的气泡。泡沫浮选矿石首先将粗矿磨碎，倾入浮选池中。在池水中加入调节剂、收集剂和起泡剂等表面活性剂。搅拌并从池底鼓气，不含矿石的泥砂、岩石留在池底，定时清除。带有有效矿粉的气泡聚集表面，收集并灭泡浓缩，从而达到了富集矿石的目的。 矿物浮选中矿石与矿渣的分离矿物浮选是个很复杂的问题，如何使起泡剂和收集剂发挥最大效果从而达到最高的浮选效率，工艺条件的选择十分重要。2011-10-193.4.2 洗涤中的
7、润湿现象1. 洗涤作用的基本过程洗涤过程可以用如下关系式表示：洗涤过程中，表面活性剂与机械作用是必须并存的两个必要条件。式中使用的双箭头，正方向表示物品上的污垢被驱逐的洗涤过程；反方向表示污垢对于物品的重新污染。要正确的完成洗涤过程，必须避免过程向反方向进行。物品污垢洗涤剂 物品洗涤剂污垢洗涤剂2011-10-193.4.2 洗涤中的润湿现象洗涤作用的关键是洗涤液必须润湿被洗涤物质的基体表面，只有如此才能将污垢从基体上被顶替下来，也就是污垢的去除；防止基体表面被污垢的再污染也是保证洗涤过程完整的重要问题。洗涤液中的表面活性剂和机械搅拌不但促使基体表面污物被顶替，而且将污物以乳状液或者悬浮分散状
8、态存在，在静电排斥作用下使它们远离基体表面。污垢主要有三类：油类污渍、固体污垢和固体污垢粘附在油污之上。洗涤中的润湿现象2. 油污的去除机理附着在固面上的油污平衡时有如下表达式：其中os力图使油膜收缩，而ws和wo使油膜拉伸。加入表面活性剂后，它们易吸附于固-水界面和水-油界面，因此ws和wo降低，但os不变。附着在固面上的油污为了维持新的平衡，必须增大cos或减小，使水-固界面代替油-固界面。qggg cos+= wowsos洗涤中的润湿现象若减小至0，即水在固体表面铺展，那么水-固界面完全取代油-固界面，油膜成油滴而自动脱离固面，此机理称为油膜卷缩机理。事实上，当 90 时，油滴便可在机械搅动作用下离开固面。附着在固面上的油污 油膜卷缩成油滴洗涤中的润湿现象3. 固体污垢的去除机理固体污物粘附在固面上机理与油污不同，主要靠分子间力与基体粘连。因此固体污物（d）在固面（s）上的去除可以用表面能变化解释。dsswdwsdW ggg -+=固体污垢去除的黏附功降低示意图洗涤中的润湿现象因此，欲使污物脱离固面必须提供机械能量，且此能量大于（至少等于）Wsd。由于表面活性剂分子的存在，会吸附在固面和污物颗粒表面降低sw和dw，使Wsd降低，因此可以在较低的能量下克服粘附功，使固体污物脱离固体基体表面。4. 油污-固体污垢复合体的去除去除机理可以按照油膜卷缩机理来解释。
