измеряется давление, под которым размеры пузырька газа остаются постоянными.

При измерениях по методу давления широко используется прибор Ребиндера, в котором газ или другая жидкость (рис. 29) продавливаются под давлением через капиллярный кончик К (диаметром 0,1 -0,3 мм), лишь слегка

погруженный в поверхность раздела. Величина давления р устанавливается при помощи чувствительного манометра: она пропорциональна величине поверхностного натяжения на границе раздела

о (IV. I)

где к — константа капилляра — измеряется па жидкости с известным J I

о, эрг/см2

72,7 430

w

29

16

21

46—47 0,5-1,5

Приводим величины поверхностного натяжения различных жидкостей *.

Жидкость

Вода

.Ртуть

Спирт этиловый

Бензол .

Эфир этиловый

Гексан .

Сыворотка крови человека (при 38") . . .

Цитоплазма амеб (на границе с маслом) . .

Цитоплазма яиц морского ежа (па границе

с маслом) 1,0—2,0

Поверхностное натяжение с повышением температуры уменьшается, и в критической точке, при которой поверхность раздела жидкость — пар (мениск) исчезает, поверхностное натяжение равно нулю. Вообще, чем меньше -щ на границе раздела двух жидкостей, тем выше взаимная растворимость жидкостей и при критической температуре полного смешения обеих жидкостей (например, для системы вода—фенол при 66°) от, == 0. По правилу Антонова, поверхностное натяжение аи на границе двух взаимно ограниченно растворимых жидкостей равно разности поверхностных натяжений этих жидкостей (однако, насыщенных одна другой) на границе с воздухом:

°it=°%~4- (IV- 2)

Правило Антонова справедливо при условиях, близких к полному смешению жидкостей.

На границе раздела трех фаз наблюдаются более сложные соотношения между межфазными поверхностными натяжениями, которые лежат в основе важных явлений смачивания. Если на твердую поверхность 3 (рис. 30) нанесена капля воды / и обе поверхности граничат с газом 2, то капля образует с твердой поверхностью краевой угол смачивания В (измеряемый в водной фазе). По

76

77

уравнению Лапласа, величина cos в при равновесии связана с межфазными поверхностными натяжениями следующим соотношением:

cos9= C32~°3i-, (IV.3)

где индексы а указывают границы раздела фаз. Из рис. 30 видно, что если равновесный угол в меньше 90°, то капля имеет сравнительно плоскую форму и как бы растекается по твердой поверхности: капля воды смачивает поверхность, и поверхность является гидрофильной. В предельном случае, при 0 - 0, смачивание полное и капля полностью растекается по поверхности. Напротив, если угол в больше 90°, то капля воды приближается по форме к сферической (например, капля воды на парафине): поверхность в этом случае гидройюбная с плохим смачиванием водой. Если средой 2 (рис. 30) оказывается не газ, а углеводородная неполярная жидкость, то из рис. 30 видно, что при в<90° поверхность 3 лучше смачивается водой (избирательное смачивание), а при 0>9О° — лучше смачивается углеводородной жидкостью. Таким образом, гидрофобная поверхность является одновременно олеофильной, а гидрофильная поверхность — олеофобной. По данным Ребин-дера, полученным по методу избирательного смачивания, гидрофильными поверхностями обладают гипс (В— 0°), слюда (12°), кальцит (20°), малахит (30°); гидрофобные поверхности имеют пирит (0— 135°), графит (127е), тальк (139°), сера (146") и др. Лейкоциты обнаруживают значительную гидрофи ьность и иногда остаются окруженными тонкой пленкой воды в масляной фазе (например, моноциты кролика). Напротив, эритроциты млекопитающих и птиц сравнительно гидрофобные и вода с их поверхности легко вытесняется маслом. По Модду, смачивание поверхности бактериальной клетки определяют под микроскопом по той фазе, в которую втягивается клетка на границе раздала вода — масло.

Помимо краевого угла смачивания, другой мерой гидро-фильности поверхности является теплота смачивания, так как гидрофильные поверхности смачиваются водой с положительным тепловым эффектом, например, по данным Дунайского, при смачивании водой поверхности