浸润jinrun

液体在与固体接触时，沿固体表面扩展而相互附着的现象，又称为液体浸润固体，也可称为润湿。如果液体在与固体接触时，其接触面趋于缩小而不能附着，则称为液体不浸润固体，简称不浸润或不润湿。浸润和不浸润决定于液体和固体的性质。同一种液体能浸润某些固体，但不一定能浸润另一些固体。例如，水能浸润玻璃但不能浸润石蜡；水银能浸润铁、铜、锌而不能浸润玻璃。通常用接触角来反映浸润的程度。

如图所示，在固体、液体与气体三态的交界处作固体表面的切线和液体表面的切线，此二切线通过液体内部所成的夹角θ即称为接触角。当θ为锐角时，液体浸润固体；θ=0时，液体将展延在整个固体表面上，或在固体表面上形成单分子膜，这时液体完全浸润固体；θ为钝角时，液体不浸润固体；θ=π时，液体完全不浸润固体。微观上，液体和固体接触的面内存在薄薄的一层，该层内的液体分子既受到内部液体分子的吸引力（即内聚力），又受到外面固体分子的吸引力（即附着力）。液体的这一薄层即附着层。由于相接触的液体和固体的性质不同，因而它们之间的附着力和液体的内聚力大小也不同，这使得附着层存在的可能是一个展延力，也可能是一个收缩力，这就是造成液体浸润或不浸润固体的原因。当附着力大于内聚力时，附着层中的液体分子所受的合力垂直于附着层指向固体，这使得附着层中液体分子靠得更加紧密，相互排斥作用占了优势，形成这一层的展延倾向，表现为展延力。从能量观点说，这时一个分子从液体内部移到附着层，合力作正功，分子势能减小，故分子在附着层内比在液体内部具有较小的势能。因为势能总有减小的倾向，所以液体分子要尽量挤入附着层，结果使附着层扩展。这时接触角为锐角，液体浸润固体；反之，当内聚力大于附着力时，附着层中的液体分子所受合力垂直于附着层指向液体内部，这使得附着层表现为收缩力。从能量观点说，这时要把一个分子从液体内部移到附着层，必须反抗外力作功，结果使附着层中势能增大，因此液体分子要尽量由附着层进入液体内部，附着层就有缩小的趋势。此时接触角为钝角，液体不浸润固体。
在自然界、工程技术和日常生活中，浸润和不浸润现象都起着重要作用。例如，冶金工业中提纯矿物的方法之一——浮选法，就是利用液体不浸润矿粒来实现矿粒与无矿岩渣分离的。这种方法是把矿物细末与一定的液体混成泥浆，然后加入一定量的酸使之与砂石反应生成气泡。由于矿粒与液体不浸润，因此矿粒与气泡相接触时，就粘附在气泡上，被气泡带到表面上去，而砂石因与液体浸润而留在槽底，这样就将矿粒与砂石分离开来。又如，为了洗掉皮肤上的油污，常用一点肥皂来改善水对皮肤的浸润。肥皂分子是一种表面活性分子，其一端是亲水的极性基团，另一端是亲油的碳氢基团。肥皂分子的这种特点，使得它很容易定向吸附到皮肤表面上，即以亲油碳氢端插进皮肤表面的油污里，亲水端留在水中，因此水就能很好地浸润被肥皂分子吸附的油污表面，在冲洗中，肥皂分子就带着油污一起跑到水中，这样油污也就被洗掉了。