下雨天,外出的人們不是打傘就是穿雨衣。可是你有沒有想過,用布做成的傘和雨衣為什么能防雨而不透水呢?雨衣的材質和款式越來越多,但無論怎么改,雨衣的一個性質是從未變化的,那就是雨水滴在上面很快會聚成一個小水珠后流走。而雨傘防水的奧秘就在其制作材料上。雨衣是用防雨布制成的,防雨布就是經過防水劑處理的普通棉布。而防水劑是一種含有鋁鹽成分的石蠟乳化漿。石蠟乳化以后,變成細小的粒子,均勻地分布在棉布的纖維上。石蠟和水是合不來的,水一旦遇見石蠟,會形成橢圓形的水珠,然后在石蠟上面滾來滾去,因此,石蠟起到了防水的作用。
在物理學上,把這種不透水的現象稱為“不浸潤現象”。而一旦水遇到普通棉布,就會迅速通過纖維之間的毛細管滲透進去的情況,就叫做“浸潤現象”,它們二者是相對的。
那么,從物理學的角度解釋,什么情況下會出現“浸潤現象”,什么情況下又會出現“不浸潤現象呢”?浸潤和不浸潤現象,是分子力作用的表現。當液體與固體接觸時,在接觸處形成一個液體薄層,叫做附著層。附著層里的分子受到固體分子的吸引,如果吸引比較弱,附著層里的分子就比液體內部稀疏。在附著層里就會出現跟表面張力相似的收縮力,跟固體接觸的液體表面有縮小的趨勢,形成“不浸潤現象”。相反,如果液體分子受到固體分子之間的吸引相當強,附著層里的分子就比液體內部更密,分子間距減小。在附著層里就出現液體分子相互推斥的力,這時跟固體接觸的液體表面有擴展的趨勢,形成“浸潤現象”。
浸潤現象在人們日常生活中很常見。隨著移動互聯網時代的來臨,掃二維碼已成為人們經常做的一件事情。工藝分析顯示,制作二維碼時濕潤的油墨與印刷介質接觸的瞬間,墨跡必然向外擴散、無法避免。這就是一種“浸潤現象”。另外,醫院里使用的脫脂紗布和棉花球,水也很容易浸潤它們。
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