angulperlo

Kio estas la diferenco inter surfaca libera energio kaj surfaca energio?En la fina analizo, ĉi tio estas pure semantika demando.Surfaca libera energio estas la libera energio en specifa spaco (materiala surfaco).En la plej pura signifo de termodinamiko, libera energio rilatas al la energio kiu povas esti uzata por labori, kaŭzi efikojn kaj fari ion okazi.La surfaca libera energio rilatas al la energio kiu povas esti farita sur la surfaco de la materialo.
Por produktantoj kaj iu ajn implikita en adhero, purigado, ligado, tegaĵoj, inkoj kaj farboformuliĝoj, sigelado, aŭ ajna alia procezo implikanta la interagadon de surfacoj kun aliaj surfacoj aŭ ilia medio, la surfaca libera energio estas kutime mallongigita al nur Surfaca energio.
Surfacoj estas kritikaj por ĉiuj procezoj listigitaj supre, kaj eĉ se ili havas rektan efikon al la agado de produktoproduktantoj en ĉiuj industrioj, ili ofte ne estas mezuritaj kaj tial ne kontrolitaj.
Kontroli la surfacon en fabrikado rilatas al kontrolado de la surfaca energio de la materialoj uzitaj.
La surfaco estas kunmetita de molekuloj kiuj kemie interagas unu kun la alia kaj la molekuloj kiuj konsistigas la surfacon de aliaj materialoj kun kiuj ili kontaktas.Por ŝanĝi la surfacan energion, oni devas kompreni, ke tiuj molekuloj povas esti forigitaj per purigado kaj traktado, anstataŭigitaj aŭ alimaniere manipulitaj por produkti malsamajn nivelojn de surfaca energio kaj atingi la deziratajn rezultojn.Por kontroli la surfacan energion, ĝi devas esti mezurita dum la procezo de ŝanĝado de la surfackemio por determini kiam kaj de kiom multe.Tiamaniere, la preciza kvanto de necesa surfaca energio povas esti akirita en la taŭga tempo dum la aliĝo aŭ purigado.
Por kompreni kiel molekuloj faras la laboron konstrui fortajn ligojn kaj kemie purigado de surfacoj, ni devas kompreni la altiron, kiu kunigas la molekulojn kaj konsistigas la totalan liberan energion de la disponebla surfaco.
Kiam ni parolas pri la energio de la surfaco, ni parolas pri la kapablo de tiu surfaco fari laboron.Laŭvorte, ĉi tiu estas la kapablo de la surfaco movi molekulojn - ĉi tiu movado postulas energion.Gravas memori, ke surfaco kaj la molekuloj kiuj konsistigas la surfacon estas la samaj.Sen molekuloj, ne ekzistas surfaco.Se ne ekzistas energio, ĉi tiuj molekuloj ne povas kompletigi la laboron de adsorbado sur la gluo, do ne ekzistas ligo.
Tial laboro estas rekte proporcia al energio.Pli da laboro postulas pli da energio.Krome, se vi havas pli da energio, via laboro pliiĝos.La kapablo de molekulo funkcii venas de sia altiro al aliaj molekuloj.Tiuj allogaj fortoj venas de pluraj malsamaj manieroj en kiuj molekuloj interagas.
Fundamente, molekuloj interagas ĉar ili havas pozitive kaj negative ŝargitajn molekulojn, kaj ili altiras kontraŭajn ŝargojn inter la molekuloj.Nubo de elektronoj flosas ĉirkaŭ la molekulo.Pro ĉi tiuj konstante moviĝantaj elektronoj, la molekulo havas varian ŝargon en molekulo de antaŭfiksita areo.Se ĉiuj molekuloj havas unuforman ŝargon ĉirkaŭ ili, neniuj molekuloj altiros unu la alian.Imagu du globlagrojn, ĉiu globlagro havas unuforman distribuadon de elektronoj sur sia surfaco.Nek altiros unu la alian ĉar ili ambaŭ havas negativan ŝargon kaj neniu pozitiva ŝargo povas esti altirita.
Feliĉe, en la reala mondo, ĉi tiuj elektronikaj nuboj estas en konstanta moviĝo, kaj ekzistas areoj kun pozitivaj aŭ negativaj ŝarĝoj ĉiumomente.Se vi havas du molekulojn kun hazarde ŝargitaj elektronoj ĉirkaŭ ili iam ajn, ili havos iom da altiro inter ili.La forto generita per la hazarda redistribuo de pozitivaj kaj negativaj ŝargoj en la elektronnubo ĉirkaŭ la molekulo estas nomita la disvastigforto.
Ĉi tiuj fortoj estas tre malfortaj.Sendepende de la strukturo aŭ konsisto de la molekulo, ekzistas disvastigforto inter ĉiuj molekuloj, kiu estas rekte kontraŭa al la polusa forto generita per la strukturo de la molekulo.
Ekzemple, la disvastigforto estas la nura forto kiu ekzistas inter nitrogenmolekuloj.Ĉe ĉambra temperaturo, nitrogeno estas speco de gaso, ĉar la disvastigforto estas tro malforta, ĝi ne povas rezisti termikan vibradon eĉ ĉe la plej modera temperaturo, kaj ĝi ne povas teni la nitrogenajn molekulojn kune.Nur kiam ni forigas preskaŭ la tutan varmenergion malvarmigante ĝin sub -195 °C, la nitrogeno fariĝas likva.Post kiam la termika energio estas sufiĉe reduktita, la pli malforta dispersforto povas venki la termikan vibradon kaj kuntiri la nitrogenmolekulojn por formi likvaĵon.
Se ni rigardas akvon, ĝia molekula grandeco kaj maso estas similaj al tiuj de nitrogeno, sed la strukturo kaj konsisto de akvaj molekuloj estas malsamaj ol tiuj de nitrogeno.Ĉar akvo estas tre polusa molekulo, la molekuloj altiros unu la alian tre forte, kaj la akvo restos likva ĝis la temperaturo de la akvo altiĝos super 100°C.Je ĉi tiu temperaturo, la varmenergio venkas la molekulon Kun la polusaj fortoj tenataj kune, la akvo fariĝas gaso.
La ŝlosila punkto por kompreni estas la diferenco en forto inter la disvastigforto kaj la polusa forto kiu altiras molekulojn unu al la alia.Kiam ni parolas pri la surfaca energio produktita de ĉi tiuj allogaj fortoj, bonvolu memori ĉi tion.
Disigita surfaca energio estas parto de la surfaca energio, kiu estas generita per la disvastigo de elektronaj nuboj en molekuloj sur la surfaco de la materialo.La totala surfaca energio estas alloga esprimo de la altiro de molekuloj unu al la alia.Dissaj surfacaj energioj estas parto de la tuta energio, eĉ se ili estas malfortaj kaj variaj komponantoj.
Por malsamaj materialoj, la disigita surfaca energio estas malsama.Tre aromaj polimeroj (kiel ekzemple polistireno) havas multajn benzenringojn kaj relative grandajn surfacenergion disigantajn komponentojn.Simile, ĉar ili enhavas grandan nombron da heteroatomoj (kiel ekzemple kloro), PVC ankaŭ havas relative grandan disigitan surfacenergian komponenton en ilia totala surfacenergio.
Tial, la rolo de dispersa energio en la produktada procezo dependas de la materialoj uzataj.Tamen, ĉar la disvastigforto apenaŭ dependas de la specifa molekula strukturo, la maniero kontroli ilin estas tre limigita.
La interagado de disa elektrondeklino bazita sur tiuj fluktuoj ne estas la nura maniero por molekuloj por interagi unu kun la alia.Pro certaj strukturaj trajtoj kiuj kreas aliajn allogajn fortojn inter molekuloj, molekuloj povas interagi kun aliaj molekuloj.Ekzistas multaj manieroj klasifiki tiujn aliajn fortojn, kiel ekzemple acido-bazaj interagoj, kie molekuloj interagas tra sia kapablo akcepti aŭ donaci elektronojn.
Kelkaj molekuloj havas strukturajn trajtojn kiuj produktas permanentajn dipolojn, kio signifas ke, aldone al la hazarda disvastigo de elektronoj ĉirkaŭ la molekulo, kelkaj partoj de la molekulo estas ĉiam pli pozitivaj aŭ negativaj ol aliaj.Tiuj permanentaj dipoloj estas pli allogaj ol disvastigaj interagoj.
Pro sia strukturo, iuj molekuloj havas konstante ŝargitajn regionojn, kiuj estas aŭ pozitive aŭ negative ŝargitaj.Polusa surfaca energio estas komponanto de surfaca energio, kiu estas kaŭzita de la altiro de ĉi tiuj ŝargoj inter molekuloj.
Ni povas facile koncentri ĉiujn ne-disvastajn interagojn sub la protekto de polusaj interagoj.
La disvastrajtoj de molekulo estas funkcio de la grandeco de la molekulo, precipe kiom da elektronoj kaj protonoj ĉeestas.Ni ne havas multe da kontrolo super la nombro da elektronoj kaj protonoj, kio limigas nian kapablon kontroli la dispersan komponenton de surfaca energio.
Tamen, la polusa komponanto dependas de la pozicio de protonoj kaj elektronoj - la formo de la molekulo.Ni povas ŝanĝi la distribuadon de elektronoj kaj protonoj per kuracaj metodoj kiel korona traktado kaj plasma traktado.Ĉi tio similas al kiel ni povas ŝanĝi la formon de blokargilo, sed ĝi ĉiam konservos la saman kvaliton.
Polusaj fortoj estas tre gravaj ĉar ili estas parto de la surfaca energio, kiun ni kontrolas kiam ni faras surfacajn traktadojn.Dipol-dipola altiro estas la kaŭzo de forta adhero inter plej multaj gluoj, farboj kaj inkoj kaj surfacoj.Per purigado, flamtraktado, korona traktado, plasma traktado aŭ ia ajn alia formo de surfaca traktado, ni povas esence pliigi la polusan komponanton de surfaca energio, tiel plibonigante aliĝon.
Uzante la saman flankon de la IPA-viŝo dufoje sur la sama surfaco, nur malaltenergiaj substancoj povas esti enkondukitaj sur la surfacon por neintence redukti la polusan komponenton de la surfaca energio.Krome, la surfaco povas esti trotraktita, kiu volatiligas kaj reduktas surfacan energion.Kiam la surfaco tute ne estas produktita, la polusa komponento de la surfaca energio ankaŭ ŝanĝiĝos.Pura stoka surfaco altiras molekulojn en la medio, inkluzive de pakmaterialoj.Tio ŝanĝas la molekulan pejzaĝon de la surfaco kaj povas redukti la surfacan energion.
Ni apenaŭ povas kontroli la grandecon de la disvastigo.Ĉi tiuj fortoj estas esence fiksaj, kaj estas malmulte da valoro provi ŝanĝi la disvastigforton kiel rimedon por kontroli surfacan kvaliton por atingi fidindan adheron dum la produktada procezo.
Kiam ni desegnas aŭ modifas la surfacon, ni desegnas la ecojn de la polusa komponanto de la surfaca energio.Tial, se ni volas evoluigi surfacan traktadon por kontroli la surfacon de la materialo, tiam ni volas kontroli la polusan konsiston de la surfaco.
Surfaca libera energio estas la sumo de ĉiuj individuaj fortoj agantaj inter molekuloj.Estas kelkaj formuloj por surfaca libera energio.Se ni decidas trakti ĉiujn ne-disvastajn fortojn kiel polusajn fortojn, la kalkulo de surfaca libera energio estas simpla.La formulo estas:
En fabrikado de fidindaj produktoj, surfaca traktado, purigado kaj preparado, la surfaca libera energio estas la sama kiel la surfaca energio.
Pro la produktadpostuloj implikitaj en diversaj procezoj, kiel la adhera agado de la junto, la taŭga adhero de la inko sur la plasto aŭ la tegaĵo de la "mempuriga" tegaĵo sur la ekrano de la inteligenta telefono, ĉiuj dependas de la kontrolo. de la surfacaj propraĵoj.Tial, estas tre grave kompreni la surfacan energion kiel sekvon de la fabrikada koncepto.
Surfaca energio venas de la malsamaj manieroj en kiuj molekuloj altiras unu la alian.La polusaj interagoj inter molekuloj estas la plej gravaj por la adhero kaj purigadprocezo, ĉar ĉi tiuj molekula-nivelaj interagoj estas la molekulaj interagoj, kiujn ni povas plej kontroli per surfaca traktado, muelado, sablado, purigado, viŝado aŭ iuj aliaj surfacaj preparmetodoj.
Scio pri poluseco kaj dispersa komponado kaj surfaca tensio estas tre grava por la disvolviĝo de gluoj, inkoj kaj tegaĵoj.Tamen, por produktoj fabrikitaj per gluoj, inkoj, farboj kaj tegaĵoj, ni kutime nur bezonas atenti la polusan komponanton de la surfaca energio, ĉar ĝi estas tuŝita de la produktada procezo.
Mezuri totalan surfacan energion estas relative kompleksa kaj erarema procezo.Tamen, la kontaktangulo de ununura likvaĵo kiel akvo preskaŭ estas tute determinita per la polusa komponento de la surfaca energio.Tial, mezurante la angulon produktitan de la alteco de akvoguto sur la surfaco, ni povas scii kun mirinda precizeco kiel la polusa komponento de la surfaca energio ŝanĝiĝas.Ĝenerale, ju pli alta la surfaca energio, des pli malgranda la angulo kaŭzita de la akvogutetoj tiel altiritaj kaj disvastiĝantaj aŭ malsekiĝantaj.Malalta surfaca energio igos akvon bildiĝi kaj ŝrumpi en malgrandajn vezikojn sur la surfaco, formante pli grandan kontaktan angulon.La konsistenco de ĉi tiu kontakta angula mezurado rilatas al surfaca energio kaj tial al adhera rendimento, kiu provizas al fabrikantoj fidindan kaj ripeteblan manieron certigi la forton de siaj produktoj.
Por lerni pli pri kontrolado de la produktadprocezo por atingi pli antaŭvideblajn rezultojn, elŝutu nian senpagan e-libron: Kontrolu antaŭvideblan aliĝon en fabrikado per la procezo.Ĉi tiu e-libro estas via gvidilo pri proceza monitorado per prognoza analizo, procezo kiu forigas ĉian divenon pri konservado de surfackvalito dum la kunliga procezo.