անկյունային բշտիկ

Ո՞րն է տարբերությունը մակերևույթի ազատ էներգիայի և մակերեսային էներգիայի միջև:Վերջնական վերլուծության մեջ սա զուտ իմաստաբանական հարց է։Մակերեւութային ազատ էներգիան որոշակի տարածության (նյութական մակերեսի) ազատ էներգիան է:Թերմոդինամիկայի ամենամաքուր իմաստով ազատ էներգիան վերաբերում է էներգիային, որը կարող է օգտագործվել աշխատելու, էֆեկտներ առաջացնելու և ինչ-որ բան տեղի ունենալու համար:Մակերեւույթի ազատ էներգիան կապված է այն էներգիայի հետ, որը կարելի է անել նյութի մակերեսի վրա:
Արտադրողների և բոլոր նրանց համար, ովքեր ներգրավված են կպչման, մաքրման, միացման, ծածկույթների, թանաքների և ներկերի ձևակերպման, կնքման կամ ցանկացած այլ գործընթացի համար, որը ներառում է մակերեսների փոխազդեցությունը այլ մակերեսների կամ դրանց շրջակա միջավայրի հետ, մակերեսի ազատ էներգիան սովորաբար կրճատվում է միայն մակերեսային էներգիայի:
Մակերեսները կարևոր նշանակություն ունեն վերը թվարկված բոլոր գործընթացների համար, և նույնիսկ եթե դրանք ուղղակիորեն ազդում են բոլոր ոլորտներում արտադրանք արտադրողների աշխատանքի վրա, դրանք հաճախ չեն չափվում և հետևաբար չեն վերահսկվում:
Արտադրության մեջ մակերեսի վերահսկումը վերաբերում է օգտագործվող նյութերի մակերեսային էներգիայի վերահսկմանը:
Մակերեւույթը կազմված է մոլեկուլներից, որոնք քիմիապես փոխազդում են միմյանց հետ և մոլեկուլներից, որոնք կազմում են այլ նյութերի մակերեսը, որոնց հետ դրանք շփվում են։Մակերեւութային էներգիան փոխելու համար պետք է հասկանալ, որ այդ մոլեկուլները կարող են հեռացվել մաքրման և մշակման միջոցով, փոխարինվել կամ այլ կերպ մանիպուլյացիայի ենթարկվել՝ տարբեր մակարդակների մակերեսային էներգիա արտադրելու և ցանկալի արդյունքների հասնելու համար:Մակերեւութային էներգիան վերահսկելու համար այն պետք է չափվի մակերևույթի քիմիայի փոփոխման ողջ գործընթացում՝ որոշելու համար, թե երբ և որքանով:Այս կերպ կպչունության կամ մաքրման գործընթացում կարող է ձեռք բերվել անհրաժեշտ մակերևութային էներգիայի ճշգրիտ քանակությունը:
Հասկանալու համար, թե ինչպես են մոլեկուլները կատարում ամուր կապեր կառուցելու և մակերեսները քիմիապես մաքրելու աշխատանքը, մենք պետք է հասկանանք գրավչությունը, որը ձգում է մոլեկուլները և կազմում առկա մակերեսի ընդհանուր ազատ էներգիան:
Երբ մենք խոսում ենք մակերեսի էներգիայի մասին, մենք խոսում ենք այդ մակերեսի աշխատանք կատարելու ունակության մասին։Բառացիորեն սա մակերեսի մոլեկուլները տեղափոխելու ունակությունն է. այս շարժումը էներգիա է պահանջում:Կարևոր է հիշել, որ մակերեսը և մակերեսը կազմող մոլեկուլները նույնն են:Առանց մոլեկուլների, չկա մակերես:Եթե ​​էներգիա չկա, այդ մոլեկուլները չեն կարող ավարտին հասցնել սոսինձի վրա ներծծվելու աշխատանքը, ուստի կապ չկա:
Հետեւաբար, աշխատանքը ուղիղ համեմատական ​​է էներգիային:Ավելի շատ աշխատանք պահանջում է ավելի շատ էներգիա:Ավելին, եթե ավելի շատ էներգիա ունենաք, ձեր աշխատանքը կավելանա։Մոլեկուլի գործելու ունակությունը գալիս է այլ մոլեկուլների նկատմամբ նրա ձգողականությունից:Այս գրավիչ ուժերը գալիս են մոլեկուլների փոխազդեցության մի քանի տարբեր ձևերից:
Հիմնականում մոլեկուլները փոխազդում են, քանի որ նրանք ունեն դրական և բացասական լիցքավորված մոլեկուլներ, և մոլեկուլների միջև հակառակ լիցքեր են գրավում:Էլեկտրոնների ամպը լողում է մոլեկուլի շուրջը։Այս անընդհատ շարժվող էլեկտրոնների պատճառով մոլեկուլը փոփոխական լիցք ունի տվյալ տարածքի մոլեկուլում։Եթե ​​բոլոր մոլեկուլները ունեն միատեսակ լիցք իրենց շուրջը, ապա ոչ մի մոլեկուլ չի գրավի միմյանց:Պատկերացրեք երկու գնդիկավոր առանցքակալներ, որոնցից յուրաքանչյուրը ունի էլեկտրոնների միասնական բաշխում իր մակերեսին:Երկուսն էլ միմյանց չեն գրավի, քանի որ երկուսն էլ ունեն բացասական լիցք, և ոչ մի դրական լիցք չի կարող գրավվել:
Բարեբախտաբար, իրական աշխարհում այս էլեկտրոնային ամպերը մշտական ​​շարժման մեջ են, և ցանկացած պահի կան դրական կամ բացասական լիցքեր ունեցող տարածքներ:Եթե ​​դուք ունեք երկու մոլեկուլ՝ պատահականորեն լիցքավորված էլեկտրոններով նրանց շուրջը ժամանակի ցանկացած կետում, ապա դրանք մի փոքր ձգողականություն կունենան նրանց միջև:Մոլեկուլի շուրջ էլեկտրոնային ամպում դրական և բացասական լիցքերի պատահական վերաբաշխման արդյունքում առաջացած ուժը կոչվում է դիսպերսիոն ուժ։
Այս ուժերը շատ թույլ են։Անկախ մոլեկուլի կառուցվածքից կամ բաղադրությունից, բոլոր մոլեկուլների միջև կա ցրման ուժ, որն ուղղակիորեն հակառակ է մոլեկուլի կառուցվածքի կողմից առաջացած բևեռային ուժին։
Օրինակ, ցրման ուժը միակ ուժն է, որը գոյություն ունի ազոտի մոլեկուլների միջև:Սենյակային ջերմաստիճանում ազոտը մի տեսակ գազ է, քանի որ ցրող ուժը չափազանց թույլ է, այն չի կարող դիմակայել ջերմային թրթռմանը նույնիսկ ամենաչափավոր ջերմաստիճանում և չի կարող ազոտի մոլեկուլները միասին պահել:Միայն այն դեպքում, երբ մենք հանում ենք գրեթե ողջ ջերմային էներգիան՝ սառեցնելով այն մինչև -195°C, ազոտը դառնում է հեղուկ:Երբ ջերմային էներգիան բավականաչափ կրճատվի, ավելի թույլ ցրման ուժը կարող է հաղթահարել ջերմային թրթռումը և ազոտի մոլեկուլները միասին քաշել՝ հեղուկ ձևավորելու համար:
Եթե ​​նայենք ջրին, ապա նրա մոլեկուլային չափերն ու զանգվածը նման են ազոտի մոլեկուլներին, սակայն ջրի մոլեկուլների կառուցվածքն ու բաղադրությունը տարբերվում են ազոտից։Քանի որ ջուրը շատ բևեռային մոլեկուլ է, մոլեկուլները շատ ուժեղ կգրավեն միմյանց, և ջուրը կմնա հեղուկ, մինչև ջրի ջերմաստիճանը բարձրանա 100°C-ից:Այս ջերմաստիճանում ջերմային էներգիան հաղթահարում է մոլեկուլային Բևեռային ուժերի հետ միասին ջուրը դառնում է գազ:
Հիմնական կետը, որը պետք է հասկանալ, ուժի տարբերությունն է ցրման ուժի և բևեռային ուժի միջև, որը մոլեկուլները գրավում է միմյանց:Երբ մենք խոսում ենք այս գրավիչ ուժերի կողմից արտադրվող մակերևութային էներգիայի մասին, խնդրում եմ հիշեք սա:
Մակերեւութային ցրված էներգիան մակերևութային էներգիայի մի մասն է, որն առաջանում է նյութի մակերեսի մոլեկուլներում էլեկտրոնային ամպերի ցրման արդյունքում։Մակերեւույթի ընդհանուր էներգիան մոլեկուլների միմյանց նկատմամբ ձգողականության գրավիչ արտահայտությունն է:Մակերեւութային ցրված էներգիաները կազմում են ընդհանուր էներգիայի մի մասը, նույնիսկ եթե դրանք թույլ և տատանվող բաղադրիչներ են:
Տարբեր նյութերի համար ցրված մակերեսային էներգիան տարբեր է:Բարձր անուշաբույր պոլիմերները (օրինակ՝ պոլիստիրոլը) ունեն բազմաթիվ բենզոլային օղակներ և համեմատաբար մեծ մակերեսային էներգիա ցրող բաղադրիչներ։Նմանապես, քանի որ դրանք պարունակում են մեծ թվով հետերոատոմներ (օրինակ՝ քլոր), ՊՎՔ-ն ունի նաև համեմատաբար մեծ ցրված մակերևութային էներգիայի բաղադրիչ իրենց ընդհանուր մակերևութային էներգիայի մեջ:
Հետևաբար, ցրման էներգիայի դերը արտադրական գործընթացում կախված է օգտագործվող նյութերից:Այնուամենայնիվ, քանի որ ցրման ուժը դժվար թե կախված լինի կոնկրետ մոլեկուլային կառուցվածքից, դրանք վերահսկելու եղանակը շատ սահմանափակ է:
Այս տատանումների վրա հիմնված ցրված էլեկտրոնների շեղման փոխազդեցությունը մոլեկուլների միմյանց հետ փոխազդելու միակ միջոցը չէ։Որոշ կառուցվածքային առանձնահատկությունների շնորհիվ, որոնք ստեղծում են այլ գրավիչ ուժեր մոլեկուլների միջև, մոլեկուլները կարող են փոխազդել այլ մոլեկուլների հետ:Այս այլ ուժերի դասակարգման բազմաթիվ եղանակներ կան, ինչպիսիք են թթու-բազային փոխազդեցությունները, որտեղ մոլեկուլները փոխազդում են էլեկտրոններ ընդունելու կամ նվիրաբերելու իրենց ունակությամբ:
Որոշ մոլեկուլներ ունեն կառուցվածքային առանձնահատկություններ, որոնք առաջացնում են մշտական ​​դիպոլներ, ինչը նշանակում է, որ, բացի մոլեկուլի շուրջ էլեկտրոնների պատահական ցրումից, մոլեկուլի որոշ մասեր միշտ ավելի դրական կամ բացասական են, քան մյուսները:Այս մշտական ​​դիպոլները ավելի գրավիչ են, քան ցրված փոխազդեցությունները:
Իրենց կառուցվածքի շնորհիվ որոշ մոլեկուլներ ունեն մշտական ​​լիցքավորված շրջաններ, որոնք կամ դրական կամ բացասական լիցքավորված են:Բևեռային մակերևույթի էներգիան մակերևույթի էներգիայի բաղադրիչն է, որն առաջանում է մոլեկուլների միջև այդ լիցքերի ներգրավմամբ։
Մենք կարող ենք հեշտությամբ կենտրոնացնել բոլոր ոչ ցրված փոխազդեցությունները բևեռային փոխազդեցությունների պաշտպանության ներքո:
Մոլեկուլի ցրման հատկությունները կախված են մոլեկուլի չափից, հատկապես, թե քանի էլեկտրոն և պրոտոն կա:Մենք այնքան էլ մեծ վերահսկողություն չունենք էլեկտրոնների և պրոտոնների քանակի վրա, ինչը սահմանափակում է մակերևութային էներգիայի ցրման բաղադրիչը վերահսկելու մեր կարողությունը:
Այնուամենայնիվ, բևեռային բաղադրիչը կախված է պրոտոնների և էլեկտրոնների դիրքից՝ մոլեկուլի ձևից:Մենք կարող ենք փոխել էլեկտրոնների և պրոտոնների բաշխումը բուժման մեթոդների միջոցով, ինչպիսիք են պսակի բուժումը և պլազմային բուժումը:Սա նման է նրան, թե ինչպես մենք կարող ենք փոխել բլոկ կավի ձևը, բայց այն միշտ կպահպանի նույն որակը:
Բևեռային ուժերը շատ կարևոր են, քանի որ դրանք մակերևութային էներգիայի մի մասն են, որը մենք վերահսկում ենք, երբ մենք մակերեսային մշակումներ ենք կատարում:Դիպոլ-դիպոլ ձգումը սոսինձների, ներկերի և թանաքների ու մակերեսների մեծ մասի միջև ուժեղ կպչունության պատճառ է հանդիսանում:Մաքրման, բոցով մշակման, պսակի բուժման, պլազմայի բուժման կամ մակերեսային մշակման ցանկացած այլ ձևի միջոցով մենք կարող ենք հիմնովին մեծացնել մակերևութային էներգիայի բևեռային բաղադրիչը՝ դրանով իսկ բարելավելով կպչունությունը:
Օգտագործելով IPA-ի միևնույն կողմը երկու անգամ նույն մակերեսի վրա, միայն ցածր էներգիայի նյութերը կարող են ներթափանցվել մակերեսի վրա՝ ակամա նվազեցնելու մակերևույթի էներգիայի բևեռային բաղադրիչը:Բացի այդ, մակերեսը կարող է չափից ավելի մշակվել, ինչը ցնդում է և նվազեցնում մակերեսի էներգիան:Երբ մակերեսն ընդհանրապես չի արտադրվում, կփոխվի նաև մակերևույթի էներգիայի բևեռային բաղադրիչը։Մաքուր պահեստային մակերեսը գրավում է շրջակա միջավայրի մոլեկուլները, ներառյալ փաթեթավորման նյութերը:Սա փոխում է մակերեսի մոլեկուլային լանդշաֆտը և կարող է նվազեցնել մակերեսի էներգիան:
Մենք դժվար թե կարողանանք վերահսկել ցրվածության չափը:Այս ուժերը հիմնականում ամրագրված են, և ցրման ուժը որպես մակերևույթի որակը վերահսկելու միջոց փոխելու փորձը քիչ արժեք ունի՝ արտադրական գործընթացում հուսալի կպչունություն ձեռք բերելու համար:
Երբ մենք նախագծում կամ փոփոխում ենք մակերեսը, մենք նախագծում ենք մակերեսի էներգիայի բևեռային բաղադրիչի հատկությունները:Հետևաբար, եթե մենք ցանկանում ենք մշակել մակերևութային մշակման գործընթաց՝ նյութի մակերեսը վերահսկելու համար, ապա մենք ցանկանում ենք վերահսկել մակերեսի բևեռային կազմը:
Մակերեւութային ազատ էներգիան մոլեկուլների միջև գործող բոլոր առանձին ուժերի գումարն է:Կան որոշ բանաձևեր մակերեսային ազատ էներգիայի համար:Եթե ​​մենք որոշենք բոլոր ոչ ցրված ուժերը դիտարկել որպես բևեռային ուժեր, ապա մակերեսային ազատ էներգիայի հաշվարկը պարզ է:Բանաձևը հետևյալն է.
Հուսալի արտադրանքի արտադրության, մակերեսի մշակման, մաքրման և պատրաստման ժամանակ մակերեսի ազատ էներգիան նույնն է, ինչ մակերեսային էներգիան:
Տարբեր գործընթացներում ներգրավված արտադրական պահանջների պատճառով, ինչպիսիք են հոդերի կպչունությունը, թանաքի պատշաճ կպչումը պլաստիկի վրա կամ «ինքնամաքրվող» ծածկույթի ծածկույթի կատարումը սմարթֆոնի էկրանին, բոլորը կախված են հսկողությունից: մակերեսի հատկություններից.Հետևաբար, շատ կարևոր է հասկանալ մակերեսային էներգիան որպես արտադրության հայեցակարգի հետևանք:
Մակերեւութային էներգիան առաջանում է տարբեր ուղիներից, որոնցով մոլեկուլները գրավում են միմյանց:Մոլեկուլների միջև բևեռային փոխազդեցությունները ամենակարևորն են սոսնձման և մաքրման գործընթացի համար, քանի որ այս մոլեկուլային մակարդակի փոխազդեցություններն այն մոլեկուլային փոխազդեցություններն են, որոնք մենք կարող ենք առավելագույնս վերահսկել մակերևույթի մշակման, հղկման, հղկման, մաքրման, մաքրման կամ մակերեսի պատրաստման այլ մեթոդների միջոցով:
Բևեռականության և ցրման բաղադրության և մակերևութային լարվածության իմացությունը շատ կարևոր է սոսինձների, թանաքների և ծածկույթների մշակման համար:Այնուամենայնիվ, սոսինձների, թանաքների, ներկերի և ծածկույթների օգտագործմամբ արտադրվող արտադրանքի համար մենք սովորաբար պետք է ուշադրություն դարձնենք միայն մակերևույթի էներգիայի բևեռային բաղադրիչին, քանի որ դրա վրա ազդում է արտադրական գործընթացը:
Ընդհանուր մակերեսային էներգիայի չափումը համեմատաբար բարդ և սխալների հակված գործընթաց է:Այնուամենայնիվ, ջրի նման մեկ հեղուկի շփման անկյունը գրեթե ամբողջությամբ որոշվում է մակերեսի էներգիայի բևեռային բաղադրիչով:Հետևաբար, մակերեսի վրա ջրի մի կաթիլի բարձրությունից առաջացած անկյունը չափելով՝ մենք կարող ենք զարմանալի ճշգրտությամբ իմանալ, թե ինչպես է փոխվում մակերևույթի էներգիայի բևեռային բաղադրիչը։Ընդհանրապես, որքան մեծ է մակերևույթի էներգիան, այնքան փոքր է այն անկյունը, որն առաջանում է ջրի կաթիլների այդքան ձգման և տարածման կամ թրջվելու հետևանքով:Ցածր մակերևույթի էներգիան կհանգեցնի նրան, որ ջուրը կծկվի և կծկվի մակերեսի վրա փոքր փուչիկների՝ ձևավորելով ավելի մեծ շփման անկյուն:Կոնտակտային անկյան այս չափման հետևողականությունը կապված է մակերևույթի էներգիայի և, հետևաբար, կպչողականության հետ, ինչը արտադրողներին ապահովում է հուսալի և կրկնվող միջոց՝ ապահովելու իրենց արտադրանքի ամրությունը:
Ավելի կանխատեսելի արդյունքների հասնելու համար արտադրական գործընթացը վերահսկելու մասին ավելին իմանալու համար ներբեռնեք մեր անվճար էլեկտրոնային գիրքը. Ստուգեք կանխատեսելի կպչունությունը արտադրության մեջ գործընթացի ընթացքում:Այս էլեկտրոնային գիրքը ձեր ուղեցույցն է պրոցեսի մոնիտորինգի համար՝ օգտագործելով կանխատեսող վերլուծություն, մի գործընթաց, որը վերացնում է կպչման գործընթացի ընթացքում մակերեսի որակի պահպանման մասին բոլոր գուշակությունները: