Sudut kontak

The kontak atau pembasahan sudut mengacu pada sudut yang terjadi pada permukaan zat cair, ketika datang ke dalam kontak dengan zat dalam keadaan padat. Nilai sudut tersebut akan bervariasi tergantung pada hubungan antara gaya adhesi dan kohesi yang berbeda antara dua keadaan, yaitu antara zat cair dan zat padat. Ketika gaya adhesi padatan pada permukaannya cukup besar, dibandingkan dengan gaya kohesif, sudut kontak akan memiliki nilai lebih rendah dari 90 derajat sexagesimal, yang hasilnya adalah cairan yang akan membasahi permukaan padatan…

Ada sudut kontak tertentu yang biasanya lebih umum daripada yang lain. Misalnya, jika kita mempertimbangkan cairan yang telah dituangkan ke permukaan dalam keadaan padat; tetesan cairan akan menyebar ke seluruh permukaan padatan, yang sudut kontaknya akan memiliki nilai perkiraan nol derajat. Dalam kasus padatan yang kurang hidrofilik, sudut kontak berkisar antara 0º dan 30º. Tetapi jika permukaan padatan bersifat hidrofobik , sudut kontak akan melebihi nilai 150º, dan bahkan dapat mencapai 180º. Dalam kasus ini, air cair akan ditemukan beristirahat di permukaan tanpa membasahinya, dan oleh karena itu, tidak akan menyebar ke permukaan juga. Jenis permukaan ini disebut permukaan superhidrofobik, dan dapat diproduksi mulai dari permukaan yang diberi fluor, seperti Teflon yang terkenal. Efek yang dihasilkan oleh sudut-sudut ini dikenal sebagai “Efek Teratai” , untuk menghormati tanaman Teratai, yang daunnya memiliki sifat superhidrofobik, berkat tonjolan kecil yang ada pada daunnya, yang memungkinkan mereka memiliki efek ini, bahkan dengan zat selain air, seperti madu sekalipun.

Sudut kontak mulai dijelaskan secara teoritis, ketika studi kesetimbangan termodinamika dimulai, dengan tiga fase, fase L, yang disebut, cair atau jatuh; fase S, atau padat; dan fase V, atau gas udara. Ketiga fase harus memiliki potensi kimia yang hampir sama dalam kesetimbangan, tetapi kita juga harus memperhitungkan energi antar permukaan dalam setiap kasus. Jadi, jika kita mendefinisikan energi antar permukaan padat dan uap sebagai SV, dan dalam kasus energi padat-cair, sebagai SL, serta energi uap, sebagai, kita dapat sampai pada persamaan:

SV – SL- cos c = 0

Persamaan ini dikenal sebagai persamaan Young, dan memenuhi keseimbangan antara tiga fase. Dalam persamaan, c, mengacu pada sudut kontak, ketika kita berbicara tentang keseimbangan. Persamaan bekerja dengan asumsi bahwa permukaan padat benar-benar datar, tetapi sering kali, kekasaran atau ketidaksempurnaan permukaan dapat menjadi penyebab penyimpangan dari sudut yang bersangkutan, ketika datang ke keseimbangan. Bahkan jika permukaannya benar-benar halus, diasumsikan bahwa ada banyak sudut kontak, antara yang memiliki nilai terendah dan yang memiliki nilai tertinggi. Dengan demikian, sudut kontak tertinggi akan direpresentasikan sebagai A (maju), dan terendah, R (mundur). Kami juga akan mendefinisikan sudut kesetimbangan seperti yang telah kami komentari sebelumnya, yaitu, c, sehingga dapat menghitungnya, mulai dari sudut ekstrem, seperti yang ditunjukkan Tadmor dengan persamaan berikut:

c = arccos r A. Cos A + r R. cos R / rA + rR
Sudut kontak biasanya juga digunakan untuk menghitung energi permukaan, tetapi kita harus memiliki pengetahuan tentang nilai salah satu energi permukaan.

Related Posts