W życiu codziennym szklane powierzchnie są zawsze pokryte warstwą brudu. Powierzchnie szklane są powierzchniami o niezwykle wysokiej energii ze względu na dużą gęstość polarnych grup hydroksylowych i przyciągają prawie wszystko. Oznacza to, że poza laboratorium naukowym zajmującym się koloidami nigdy nie natkniesz się na czystą szklaną powierzchnię.

Spędziłem wiele lat przeprowadzając eksperymenty z interakcjami ze szklanymi powierzchniami i aby oczyścić powierzchnię, musieliśmy ją czyścić kwasem chromowym. Google szybko znalazło instrukcje, jak to zrobić, tutaj, ale jeśli kiedykolwiek masz ochotę wypróbować to w domu, zanotuj komentarz w tym artykule:

Z dichromianem należy obchodzić się bardzo ostrożnie, ponieważ jest silnie żrący i rakotwórczy.

Jeśli przetrwasz proces czyszczenia, zauważysz, że kropla wody umieszczona na szkle ma efektywnie zerowy kąt kontaktu i kropla rozpłynie się prawie całkowicie.

Ale zobaczysz to tylko w tak ekstremalnych warunkach. Wystarczy pozostawić szkło wystawione na działanie powietrza na kilka godzin, aby pokryć je monowarstwą wszelkich organicznych detrytusów, jeśli unoszą się wokół (których przy obecności ludzi jest całkiem sporo :-). Kiedy to się stanie, nie mierzysz kąta zwilżania szkła, tylko mierzysz go na jakiejkolwiek organicznej warstwie pokrywającej szkło.

To z powodu energii powierzchniowej

Możesz po prostu pokryć szkło cienką warstwą materiału o niskiej energii powierzchniowej (np. teflon), a wtedy woda / materiał nie będzie się do niego przyklejał (będzie przyklejał się znacznie mniej) ...

Przeczytaj ten artykuł o napięciu powierzchniowym w Toppr, aby uzyskać więcej informacji

Aby odpowiedzieć na pytanie, tak i nie.

Powodem, dla którego nie obserwujemy wody rozrzuconej samodzielnie, na szkle, tak bardzo, jak to tylko możliwe, jest >> zobacz akceptowaną odpowiedź: D

Jeśli jednak rozprowadzisz go samodzielnie, możesz nałożyć bardzo cienką warstwę wody pokrywającą całą szklankę, co można określić jako doskonałe zwilżenie.

Więcej informacji: „Wetting”, Wikipedia.

Powiem, że jest to spowodowane napięciem powierzchniowym.W ciemni fotograficznej, jeśli nie jesteś ostrożny, po zawieszeniu do wyschnięcia na negatywach pojawią się krople wody.Istnieje komercyjny produkt o nazwie Photoflo (sp?), Który to powstrzymuje.Będąc tanim, zauważyłem, że kilka kropli zwykłego płynu do mycia naczyń w ostatnim płukaniu robi to samo, o wiele taniej.Istnieją również „środki zwilżające” lub podobne nazwy produktów, które wkładasz do zmywarki, aby uniknąć plam wodnych na szklankach, ten sam pomysł.Jest to również związane z klasycznym eksperymentem, w którym mierzono grubość cząsteczki kwasu oleinowego, umieszczając kroplę w łaźni wodnej i mierząc obszar, na którym się rozprzestrzenia.Nauka w 8. klasie, 50 lat temu, ale wciąż ją pamiętam.

Pytanie jest niejasne: co oznacza „zwilżanie”? Czy jest kwestią tego, czy kropla wody spontanicznie rozleje się po szklanej powierzchni, czy też kropla może zostać rozrzucona po szklanej powierzchni i nie ma tendencji do przekształcania się w jedną lub więcej kropli lub kropelek?

Przede wszystkim powierzchnia szkła będzie pokryta parą wodną. Tlenkowa powierzchnia z zemstą chwyta wodę z powietrza. Kilkaset stopni Celsjusza pozbędzie się większości, prawdopodobnie> 300 C (czasami godzinami w próżni) jest potrzebne, aby to wszystko uzyskać. Oczywiście są różne rodzaje okularów; Najczęściej używane jest szkło sodowe, które zawiera duże ilości tlenków krzemu, sodu, wapnia i glinu.

Kropla wody nie rozleje się samoistnie na szkle. Fizyka stojąca za tym jest taka, że ​​cząsteczki wody są podobne do cząsteczek wody (pamiętasz „jak rozpuszcza się jak”?). Termin „podobne” nie jest naukowy: lepszym terminem jest „energia kohezyjna”, oznaczająca energię potrzebną do wyciągnięcia cząsteczki wody z kropli. Na przykład olej i woda nie mieszają się - przyciąganie wody do wody jest większe niż przyciągania wody do oleju lub oleju do wody.

Ta dyskusja może być również przeprowadzona w kategoriach energii powierzchniowej, ale myślę, że jest jaśniejsze i bardziej ogólnie możliwe do zastosowania w odniesieniu do energii spójnej, co jest bliskie znaczeniu „ciepła parowania”.

Powierzchnia szkła uzyskuje uwodnioną powłokę dzięki adsorpcji fizycznej i chemicznej. Oznacza to, że powierzchnia szkła będzie wyglądać trochę jak woda, tj. Efektywna energia kohezyjna powierzchni będzie trochę mniej podobna do czystego szkła, a nieco bardziej do wody. W walce o wodę kropla nadal wygrywa, ale uwodnione szkło dostaje kilka lizawek. Szkło bardzo lubi szkło i nie rozpuszcza się w wodzie.

Niemniej jednak krople wody mogą zostać rozprowadzone po szkle za pomocą energii fizycznej, takiej jak szpatułka (jak w jednym z wymienionych filmów), bez ponownego przekształcania się w krople lub kropelki.W tym przypadku woda jest wprowadzana na świeże uwodnione powierzchnie, dzięki czemu jeszcze bardziej szybko nawilża.Wtedy szklana powierzchnia bardziej przypomina wodę.Potrzeba energii, aby zreformować krople - mogą nie zreformować się spontanicznie.

Więc odpowiadam, że szkło może być całkowicie zwilżone w pewnych okolicznościach, ale nie w (nieosiągalnym) purystycznym systemie i nie spontanicznie, chyba że działa na nie energie zewnętrzne.

Entropia mieszania, swobodna energia tworzenia się kropelek i inne komplikacje psują czystą dyskusję, ale myślę, że powyższa dyskusja ma większość z nich.Ilościowy opis pojęć opisanych powyżej jest stosowany w przemyśle od kosmetycznego po metalurgię i opiera się na termodynamice chemicznej.