Die theoretische Grundlage der Benetzungsgesetze

Zusammenfassung

Es wurde abgeleitet, daß bei der Ausbreitung von Flüssigkeiten auf einer festen Oberfläche die drei Grenzflächen in gleicher Weise wie die Oberflächen zu- oder abnehmen. Hieraus konnte die theoretische Grundlage des früher gegebenen empirischen Gesetzes über die drei Benetzungszustände abgegeben werden. Das System: flüssig-fest-Gas kennt nur zwei Benetzungszustände:

• a) Totale Benetzung und Ausbreitung, gekennzeichnet durch die Gleichungσ _sg=σ _lg+σ _sl.

• b) Partielle Benetzung und Ausbreitung, gekennzeichnet durch die Gleichungσ _lg=σ _sg+σ _sl.

An der schon bekannten Methode zur Bestimmung der freien Oberflächenenergie eines festen Stoffes, bzw. zur Bestimmung des hydrophilen oder hydrophoben Charakters eines Gesteins, wurde eine neue hinzugefügt, die zwar nicht so genau wie die anderen, aber für praktische Zwecke wichtig ist.

Auf die Bedeutung der Haftgrenze, gekennzeichnet durch die Gleichungσ _lg=2σ _sg in der Natur und für die Praxis, wurde hingewiesen.

Aus den Benetzungsgesetzen wurden Verdrängungsgesetze für das System fester Stoff-Wasser-organische Flüssigkeit deduziert.

Die Grenze zwischen den hydrophilen Stoffen (von hoher freier Oberflächenenergie) und der mehr oder weniger hydrophoben (von niedriger freier Oberflächenenergie) ist durch die Gleichungσ _sg=σ _wg (freie Oberflächenenergie von Wasser ∼ 70erg/cm ² bei Zimmertemperatur) gegeben.