Краевой угол смачивания

---

Краевой угол смачивания, также угол смачивания, угол контакта (англ. Contact angle) — угол, который образуется между касательной, проведённой к поверхности фазы жидкость-газ и твёрдой поверхностью с вершиной, располагающейся в точке контакта трёх фаз, и условно измеряемый всегда внутрь жидкой фазы^[1]. Обозначается греческой буквой тета — θ.

Краевой угол смачивания является количественной характеристикой процесса смачивания, его величина определяет межмолекулярное (атомное, ионное) взаимодействие частиц поверхности твёрдых тел с жидкостями.

Считается, что если величина краевого угла меньше θ < 90°, то происходит смачивание жидкостью твёрдой поверхности, а сама поверхность называется лиофильной (в случае, если жидкостью является вода — гидрофильной), в случае, если величина краевого угла больше θ > 90°, то твёрдая поверхность плохо смачивается жидкостью и является лиофобной (в случае воды — гидрофобной). При полном или абсолютном смачивании (растекании) краевой угол равен нулю, при полном или абсолютном несмачивании — 180°, последнее значение не наблюдается в природе. Равновесный краевой угол вычисляется по закону Юнга:

${\displaystyle {\cos \theta ={\frac {\sigma _{23}-\sigma _{13}}{\sigma _{12}}}}}$,

где ${\displaystyle \sigma _{23}}$, ${\displaystyle \sigma _{13}}$, ${\displaystyle \sigma _{12}}$ соответственно поверхностные энергии на границе раздела фаз твёрдое тело-газ, жидкость-твёрдое тело и жидкость-газ^[2].

Величина косинуса краевого угла определяет смачивается ли твёрдая поверхность жидкостью или нет. Значения косинусов контактного угла приведена в таблице:

---