А.С. Романов, А.В. Семиколенов
4
ния в настоящее время не существует вследствие высокой сложности
при описании, носящей квантовый характер, и большого числа раз-
нообразных факторов физико-химической природы, действующих на
поверхности твердого тела.
Для построения механической модели образования
-пленки
предположим, что под действием структурных сил изменяется кон-
центрация молекул жидкости в некотором тонком слое жидкости у
поверхности твердого тела. Тогда, проводя аналогичные вычисления,
что и при выводе соотношения (1), найдем составляющую расклини-
вающего давления
, ,
h
отличающуюся от данного соотноше-
ния наличием дополнительного слагаемого:
3
2
1
,
12
6
,
L LL L S LS
L S LS
L L LL
h
h
n a n n a G n n a G
n n a h
(4)
где
L
n
– среднее по толщине изменение концентрации молекул;
–
толщина слоя жидкости, в котором происходит изменение концен-
трации молекул. Будем считать, что
0,
L
n
так как именно в этом
случае образуется
-пленка.
В приближении формул (2), (3) соотношение (4) принимает вид
3
4
16 1
48
3
LL
k
h
A h
h
,
24 .
L
L
n
k
n
(5)
Здесь постоянная
k
имеет размерность длины и может быть вычис-
лена по изотерме расклинивающего давления с учетом условия
, 0 0,
h
откуда для значения постоянной
k
получаем оценку
16 1
.
3
k
h
С учетом формулы (2) для равновесного угла смачи-
вания также можно записать
4
e
k h
.
Молекулярная составляющая расклинивающего давления, опре-
деляемая выражением (1), носит диффузный характер и проявляется
уже в слоях жидкости толщиной порядка
h
m
100 нм. Если обозна-
чить характерный макроскопический размер жидкости (размер капли
или пленки, свободно лежащей на твердой поверхности) через
h
l
, то
можно установить иерархию толщин пленки, в которой по-разному
проявляются рассматриваемые силы физико-химического происхож-
дения:
l
m
h h h
. Для построения теории необходимо последова-
тельно рассмотреть все области изменения толщин жидкости.
