固体的表面能及其亲水／疏水性

摘要

固体表面的亲水/疏水性质与表面分子与水之间的固/液界面相互作用自由能以及水介质中表面分子与空气之间的固/（液）/气界面相互作用自由能密切相关。水介质中固体表面与水之间存在范德华引力或疏水引力,与气泡之间存在范德华斥力、疏水引力以及静电斥力。在Lifshitz-范德华（LW）相互作用自由能、Lewis酸-碱（AB）相互作用自由能以及静电（EL）相互作用自由能3者之中,AB相互作用自由能比其它两者要大2～3个数量级以上。与固体表面能Lewis酸-碱分量相关的亲水指数γS＋＋γS-可以成为衡量固体表面亲水/疏水性质的重要判据,水介质中固体表面疏水的必要条件是γS＋＋γS-〈5mJ1/2/m,指数大于或接近5mJ1/2/m的表面必然是亲水的。