一定温度において、ある固体表面に水が薄膜状に拡がり、拡張ぬれが成立するときの固液…
一定温度において、ある固体表面に水が薄膜状に拡がり、拡張ぬれが成立するときの固液界面張力（mN/m）はどれか。1つ選べ。なお、固体の表面張力は585 mN/m、水の表面張力は73 mN/m とする。
- ⑴ 7373は水の表面張力そのもので、固液界面張力を求めた値ではありません。
- ⑵ 439439は585−2×73で、拡張係数の式に合いません。
- ⑶ 512S＝γS−γL−γSL＝0とおくと、γSL＝585−73＝512 mN/mとなります。
- ⑷ 585585は固体の表面張力そのもので、この値ではSが負になり拡張ぬれは起こりません。
- ⑸ 658658は585＋73で、引くべき値を足しています。
解説
正解は⑶です。拡張ぬれが成立する条件は、拡張係数S＝γS−γL−γSL≧0です。ここでγSは固体の表面張力、γLは液体の表面張力、γSLは固液界面張力です。限界の条件ではγSL＝γS−γL＝585−73＝512 mN/mとなります。これより界面張力が大きいとSが負になり、水は薄膜状に拡がりません。ぬれには付着ぬれ・浸漬ぬれ・拡張ぬれの3種があり、拡張ぬれが最も条件が厳しいことも押さえておきましょう。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000198923.html）を加工して作成