ヤングの式(θ<90度)

表面張力に関する基本式

岐阜高専 所 哲郎

図の様な水滴を考える。液体の表面張力をγLV、固体の表面張力をγSVと、固体液体界面張力をγSLとする。接触角はθ、固液界面の付着(接着)仕事はWSLである。

  1. ヤングの式
  2. デュプレの式
  3. ヤング・デュプレの式
  4. 付着仕事と表面張力の関係
  5. G−Gの式
ヤングの式(θ>90度)

ここで、Фは補正係数として考えられるものである。

SL=WLSは、図よりγLVとγSVとの和から、固体液体界面張力γSLを引いたのがWSLで、ヤングの式の上図よりも下図を考えた方がわかりやすい。ここで、cosθ<0であり、ヤングの式の右辺の「右向きの力であるγLcosθ」は下図では左向きのベクトルとなる。言い換えれば、付着仕事WLSの分だけγSLがγS+γLより小さくなっているのだと考えると理解しやすい。

G−Gの式は、付着仕事WLSはγSとγLの幾何平均の2倍に係数Фを掛けたものであることを意味しており、必ずしもФは1ではないことに注意が必要である。

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