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http : www. hxtb. org 化学通报 2009 年第 12 期· 1091 ·
固体的表面能及其亲水疏水性
王晖顾帼华
(中南大学化学化工学院长沙 410083)
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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
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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2、Le2wis 酸碱(A2B)2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
+ - 1 2
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 < 5mJ m ,指数大于或接
近 5 mJ1 2 m 的表面必然是亲水的。
关键词表面能界面相互作用亲水疏水性亲水指数
Surface Free Energy of Solid Matter and its Hydrophilic Hydrophobic Nature
Wang Hui , Gu Guohua
(School of Chemistry and Chemical Engineering , Central South University , Changsha 410083)
Abstract The hydrophilic hydrophobic nature of solid surface is closely related to the interfacial interactions between
surface molecules , water and air , which can be divided into two series including solid liquid and solid (liquid) gas
interfacial interactions. There exist the Van der Waals attractive force and hydrophobic attractive force between solid surface
and water interface , and there exist Van der Waals exclusive force , hydrophobic attractive force and electrostatic exclusive
force between solid surface and air interface. Comparing the interactive free energy of