Khi nhỏ một giọt chất lỏng lên mặt phẳng làm bằng chất rắn, phần tiếp xúc giữa chất lỏng và chất rắn sẽ có dạng như trên Hình 4.5. Phía trên của hệ là khơng khí. Tại một đoạn bé của đường biên ở điểm A, sức căng mặt ngoài là FG
LK . Chú ý rằng lực FGLK có phụ thuộc vào bản chất của G chất khí ở vùng CK. Ở đây thực chất còn hai lực nữa tác dụng lên đoạn biên đang xét là lực
G FRK
xác định bởi (quan hệ giữa) chất rắn và chất khí, và lực
G G FRL xác định bởi chất rắn vài chất lỏng. Góc hợp giữa lực FLK và FRL gọi là góc dính ướt.
Khi biên đã xác lập thì chiếu của ba lực này lên phương ngang cân bằng nhau, tức là
FRK = FRL + FLKcos. (3.1)
Sự cân bằng theo phương thẳng đứng cịn có trọng lượng của giọt chất lỏng và phản lực của mặt bàn tham gia. Nếu ký hiệu 〈RK, 〈RL và 〈LK là các hệ số căng trên đường biên của giọt chất lỏng trong mối quan hệ rắn-khí, rắn-lỏng và lỏng-khí lần lượt thì từ (3.1) suy ra
〈RK = 〈RL + 〈LKcos. (3.2)
Vì cos ln ≤ 1 nên từ (3.2) rút ra điều kiện để có thể có được cân bằng là
|〈RK - 〈RL| ≤ 〈LK. (3.3)
Hình 4.6a Hình 4.6b
Ta hãy xét hai trường hợp không thỏa mãn (3.3) hoặc thỏa mãn ở dạng đẳng thức:
1/. Khi 〈RK ≥ 〈RL + 〈LK: lực FRK lớn hơn hoặc bằng tổng trị số hai lực kia, chất lỏng sẽ chảy loang vô hạn trên mặt chất rắn, ta có = 0, chất lỏng gọi là dính ướt hồn tồn (với chất rắn).
2/. Khi 〈RL ≥ 〈RK + 〈LK: lực FRL lớn hơn hoặc bằng tổng trị số hai lực còn lại, mặt tiếp xúc chất lỏng-chất rắn sẽ thu về một điểm (nếu khơng có lực trọng trường), ta có = , chất lỏng gọi là hồn tồn khơng dính ướt.
Trong trường hợp (3.3) được thỏa mãn ở dạng bất đẳng thức, tức là |〈RK - 〈RL| < 〈LK, thì chất lỏng được gọi là dính ướt một phần. Cụ thể hơn:
- Nếu 〈RK > 〈RL thì 0 < < /2: có dính ướt (một phần).
- Nếu 〈RK ≤ 〈RL thì /2 ≤ < : khơng dính ướt (một phần).
Hiện tượng dính ướt được ứng dụng trong việc làm giàu quặng. Người ta nghiền quặng có lẫn tạp chất thành các hạt nhỏ và bỏ vào một chất lỏng sao cho chất lỏng làm ướt hạt quặng nhưng khơng làm ướt hạt tạp chất. Phóng một luồng bọt khí vào chất lỏng: các hạt tạp chất sẽ bám vào bọt khí, nổi lên và được vớt đi.
2