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lvqingsd木蟲 (正式寫手)
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[求助]
有關(guān)表面張力，毛細管效應(yīng)的問題。拜托懂這方面的大俠幫忙！ 已有3人參與
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| 本人在實驗中遇到個問題，向大家求助。就是把一種溶液，比如蔗糖溶液，中的蔗糖分子滲透入多孔的結(jié)構(gòu)中，比如孔徑為2nm左右的微孔碳。我認為，在滲透時同時受表面張力和毛細管效應(yīng)的影響。那什么情況下能夠滲透進去呢？蔗糖溶液的濃度，蔗糖的分子尺寸，孔徑需要有什么關(guān)系呢？怎么從理論的角度分析這個滲透能否實現(xiàn)？或者需要多大的外界壓力下能夠?qū)崿F(xiàn)？還有，這種滲透是否受多孔結(jié)構(gòu)中的氣體的影響？有些術(shù)語描述可能不準確，大概就是這個意思。拜托懂這方面的大俠指點一二。 |
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9樓2014-08-20 14:44:16
lvqingsd
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2樓2014-08-18 08:35:52
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【答案】應(yīng)助回帖
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感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
lvqingsd: 金幣+50, ★★★很有幫助, 非常感謝！ 2014-08-20 10:58:41
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簡單說是“潤濕”問題，需要考察固體的“臨界表面張力”和溶液的“表面張力”； 如果一個溶液對固體表面是“潤濕”的，那么向該溶液中豎直插入毛細管的話，毛細管內(nèi)液面會高于溶液界面；反之，不潤濕溶液的話，毛細管內(nèi)液面會低于溶液界面。 每種固體表面都有一個叫“臨界表面張力”的參數(shù)，當液體表面張力高于此值時，該液體在固體表面不潤濕，接觸角大；反之則潤濕，接觸角較�。ㄒ旱伪鈤）。 具體到LZ這個實驗，大概有以下已知信息： 液體為蔗糖溶液，固體為多孔結(jié)構(gòu)； 就我的理解來看，如果可以宏觀中的潤濕，則微觀結(jié)構(gòu)中的滲入也有可能（邏輯比較奇怪~）； 故而可以先做潤濕實驗：多孔結(jié)構(gòu)的基質(zhì)如果能制成片狀的話，做一個片狀的（類似于玻璃形狀的），然后將蔗糖溶液滴上去看看潤濕情況，若有可能則測個接觸角。如果接觸角結(jié)果表明溶液是潤濕固體的，則可以進行多孔材料的滲入研究，反之則希望不大...當然如果不潤濕的話（蔗糖溶液表面張力可能比較大），也可以用蔗糖的甲醇溶液試試看~ 滲入過程還要考慮阻力的影響，溶液粘度越大、潤濕性越好可能液體流過多孔結(jié)構(gòu)時阻力越大，這時就得加壓了~ 就我的直觀感受來講：在宏觀條件下的接觸角越小，溶液能潤濕的孔徑下限越低~當然蔗糖和2 nm這個具體的體系沒做過，不了解~ 多孔結(jié)構(gòu)中氣體也會在固-液界面吸附，溶液潤濕也是排除氣體的過程，氣體還存在氣阻現(xiàn)象（氣體被壓縮在孔內(nèi)阻止溶液潤濕），可以試試先抽真空再把溶液“嘬”進結(jié)構(gòu)進行操作。 不過我覺得這個工作進行的基礎(chǔ)是：如何觀察”多孔結(jié)構(gòu)被蔗糖潤濕過“，這也是我比較關(guān)心的問題啦。 以上相關(guān)內(nèi)容可參考《界面化學》潤濕作用相關(guān)章節(jié)~~ |
3樓2014-08-18 10:39:05
sthkwwy
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4樓2014-08-18 22:47:50
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