PISIKAL NA PAGSUNOD: KUNG ANO ITO AT MGA HALIMBAWA - PISIKAL - 2025

Ang pisikal na pagdirikit ay ang pagbubuklod sa pagitan ng dalawa o higit pang mga ibabaw ng parehong materyal o magkakaibang materyal kapag nakikipag-ugnay. Ginagawa ito ng puwersa ng pang-akit ng Van der Waals at sa pamamagitan ng mga pakikipag-ugnayan ng electrostatic na umiiral sa pagitan ng mga molekula at atomo ng mga materyales.

Ang mga puwersa ng van der Waals ay naroroon sa lahat ng mga materyales, kaakit-akit, at nagmula sa mga pakikipag-ugnay sa atomic at molekular. Ang mga puwersa ng van der Waals ay dahil sa sapilitan o permanenteng dipoles na nilikha sa mga molekula ng mga electric field ng mga kalapit na molekula; o sa pamamagitan ng agarang dipoles ng mga electron sa paligid ng atomic nuclei.

Tatlong M&M ang nakadikit

Ang mga pakikipag-ugnay sa electrostatic ay batay sa pagbuo ng isang de-koryenteng dobleng layer kapag ang dalawang materyales ay nakikipag-ugnay. Ang pakikipag-ugnay na ito ay gumagawa ng isang puwersa ng elektrostatic na pang-akit sa pagitan ng dalawang materyales, sa pamamagitan ng pagpapalitan ng mga electron, na tinatawag na lakas ng Coulomb.

Ang pisikal na pagsunod ay nagdudulot ng likido na sumunod sa ibabaw kung saan ito nakasalalay. Halimbawa, kapag ang tubig ay nakalagay sa baso, isang manipis, pantay na mga form ng pelikula sa ibabaw dahil sa mga puwersa ng pagdirikit sa pagitan ng tubig at baso. Ang mga puwersang ito ay kumikilos sa pagitan ng mga molekulang salamin at mga molekula ng tubig, na pinapanatili ang tubig sa ibabaw ng baso.

Ano ang pisikal na pagsunod?

Ang pisikal na pagsunod ay ang pag-aari ng pang-ibabaw ng mga materyales na nagpapahintulot sa kanila na manatiling magkasama kapag nakikipag-ugnay. Ito ay direktang nauugnay sa libreng enerhiya ng ibabaw (ΔE) para sa solidong likido na pagdidikit.

Sa kaso ng pagdidikit-likido o likido-gas pagdikit, ang libreng enerhiya ng ibabaw ay tinatawag na interface ng interface o pang-ibabaw.

Ang malayang enerhiya ng pang-ibabaw ay ang lakas na kinakailangan upang makabuo ng isang yunit ng lugar ng ibabaw ng materyal. Mula sa libreng enerhiya ng ibabaw ng dalawang materyales, maaaring makalkula ang gawain ng pagdidikit (pagsunod).

Ang gawa ng pagdikit ay tinukoy bilang ang dami ng enerhiya na ibinibigay sa isang sistema upang masira ang interface at lumikha ng dalawang bagong ibabaw.

Ang mas mataas na gawain ng pagdirikit, mas malaki ang pagtutol sa paghihiwalay ng dalawang ibabaw. Sinusukat ng gawa ng pagdikit ang puwersa ng pang-akit sa pagitan ng dalawang magkakaibang mga materyales kapag nakikipag-ugnay.

Pagkakapantay-pantay

Ang libreng enerhiya ng paghihiwalay ng dalawang materyales, 1 at 2, ay katumbas ng pagkakaiba sa pagitan ng libreng enerhiya pagkatapos ng paghihiwalay ( _panghuling γ ) at ang libreng enerhiya bago paghihiwalay ( _paunang γ ).

ΔE = W ₁₂ = _panghuling γ - _paunang γ = γ ₁ + γ ₂ - γ ₁₂

γ ₁ = ibabaw ng libreng enerhiya ng materyal 1

γ ₂ = palitawin libreng enerhiya ng materyal na 2

Ang dami W ₁₂ ay ang gawaing pagdirikit na sumusukat sa lakas ng pagdirikit ng mga materyales.

γ ₁₂ = interface ng libreng enerhiya

Kapag ang pagdirikit ay nasa pagitan ng isang solidong materyal at isang likido na materyal, ang gawaing pagdirikit ay:

W _SL = γ _S + γ _LV - γ _SL

γ _S = ibabaw ng libreng enerhiya ng solid sa balanse sa balanse na may sariling singaw

γ _LV = ibabaw ng libreng enerhiya ng likido sa balanse na may singaw

W _SL = pagdirikit ng trabaho sa pagitan ng solidong materyal at likido

γ ₁₂ = interface ng libreng enerhiya

Ang equation ay isinulat bilang isang function ng balanse ng balanse (π _equil ) na sumusukat sa puwersa sa bawat yunit ng haba ng mga ad na naka-tambay sa interface.

π _pantay = γ _S - γ _SV

γ _SV = ibabaw ng enerhiya ng solid sa balanse sa balanse sa singaw

W _SL = π _katumbas + γ _SV + γ _LV - γ _SL

Substituting γ _SV - γ _SL = γ _LV cos θ _C sa equation na nakuha natin

W _SL = π _pantay + γ _SL (1 + kos θ _C )

Ang _C ay ang anggulo ng contact ng balanse sa pagitan ng isang solidong ibabaw, isang patak ng likido, at singaw.

Tatlong yugto ng contact contact, solidong likido at gas.

Sinusukat ng equation ang gawaan ng pagdirikit sa pagitan ng isang solidong ibabaw at isang likidong ibabaw dahil sa puwersa ng pagdirikit sa pagitan ng mga molekula ng parehong mga ibabaw.

Mga halimbawa

Mahigpit na pagkakahawak ng Tyre

Ang pisikal na pagkakahawak ay isang mahalagang katangian para sa pagsusuri ng kahusayan at kaligtasan ng mga gulong. Kung walang mahusay na pagkakahawak, ang mga gulong ay hindi maaaring mapabilis, masira ang sasakyan, o maiiwas mula sa isang lugar patungo sa isa pa, at ang kaligtasan ng driver ay maaaring makompromiso.

Ang pagdirikit ng gulong ay dahil sa puwersa ng alitan sa pagitan ng ibabaw ng gulong at ibabaw ng simento. Ang mataas na kaligtasan at kahusayan ay nakasalalay sa pagsunod sa iba't ibang mga ibabaw, kapwa magaspang at madulas, at sa iba't ibang mga kondisyon ng atmospera.

Para sa kadahilanang ito, araw-araw na sumusulong ang automotive engineering sa pagkuha ng naaangkop na mga disenyo ng gulong na nagbibigay-daan sa mahusay na pagdirikit kahit sa mga basa na ibabaw.

Ang pagdikit ng mga makintab na mga plate na salamin

Kapag ang dalawang makintab at moistened glass plate ay nakikipag-ugnay, nakakaranas sila ng isang pisikal na pagdirikit na sinusunod sa pagsisikap na dapat mailapat upang malampasan ang paghihiwalay ng paglaban ng mga plato.

Ang mga molekula ng tubig ay nagbubuklod sa mga molekula ng itaas na plato at sumunod din sa mas mababang plato na pumipigil sa parehong mga plato sa paghihiwalay.

Ang mga molekula ng tubig ay may malakas na pagkakaisa sa bawat isa ngunit nagpapakita rin ng malakas na pagdikit sa mga molekula ng salamin dahil sa mga puwersa ng intermolecular.

Ang pagdikit ng dalawang plato na may likido

Dhesion ng ngipin

Ang isang halimbawa ng pisikal na pagsunod, isang plato ng ngipin na sinusunod sa isang ngipin na karaniwang inilalagay sa mga pagpapanumbalik na paggamot sa ngipin. Ang pagdikit ay nagpapakita ng sarili sa interface sa pagitan ng malagkit na materyal at istraktura ng ngipin.

Ang kahusayan sa paglalagay ng mga enamels at mga ngipin sa mga tisyu ng ngipin, at sa pagsasama ng mga artipisyal na istraktura tulad ng mga keramika at polimer na pinapalitan ang istruktura ng ngipin, ay depende sa antas ng pagsunod ng mga materyales na ginamit.

Ang pagdikit ng semento sa mga istruktura

Ang isang mahusay na pisikal na pagdirikit ng semento sa ladrilyo, pagmamason, bato o bakal na istraktura ay ipinahayag sa isang mataas na kapasidad upang sumipsip ng enerhiya na nagmumula sa normal at tangential na puwersa sa ibabaw na sumali sa semento sa mga istruktura, iyon ay, sa isang mataas na kakayahan upang magdala ng mga naglo-load.

Upang makakuha ng mahusay na pagdirikit, kapag ang semento ay nakakatugon sa istraktura, kinakailangan na ang ibabaw kung saan ilalagay ang semento ay may sapat na pagsipsip at na ang ibabaw ay sapat na magaspang. Ang kakulangan ng pagdirikit ay isinasalin sa mga bitak at pag-detatsment ng adhered material.

Mga Sanggunian

1. Lee, L H. Mga Batayan ng Pagsabit. New York: Plenium Press, 1991, pp. 1-150.
2. Pocius, A V. Pagpili, Kabanata27. JE Mark. Mga Katangian ng Pisikal ng Handog ng Polymers New York: Springer, 2007, pp. 479-486.
3. Israelachvili, J N. Intermolecular at mga puwersa sa ibabaw. San Diego, CA: Akademikong Press, 1992.
4. Ang ugnayan sa pagitan ng mga pwersa ng pagdirikit at friction. Israelachvili, JN, Chen, You-Lung at Yoshizawa, H. 11, 1994, Journal ng Pandikit na Agham at Teknolohiya, Tomo 8, pp. 1231-1249.
5. Mga Prinsipyo ng Colloid at Surface Chemistry. Hiemenz, PC at Rajagopalan, R. New York: Marcel Dekker, Inc., 1997.