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Theorie 22
flüssige Phase
Gasphase
r c
flüssige Phase
feste Phase feste Phase
a) b)
Gasphase
Abb. 2.9 Ausdehnung einer Blase auf einer a) hydrophilen und b) hydrophoben Ober-
fläche.
Versuche zeigen, dass die Blase, kurz vor ihrer Ablösung einen Hals zwischen der Blase und
der Oberfläche bildet [54]. Der scheinbare Kontaktwinkel zur horizontalen Oberfläche ist in
diesem Fall kurz vor der Ablösung θ = 90°. Aus (2.12) wird damit:
V
max
2πrcγ =
( ρ−ρ)g
l g
2.2.3.2 Hydrophobe Oberfläche oder großer Kontaktwinkel
r e
γ s,g
θ
γ l,g
γ s,l
(2.13)
Im Gegensatz zu der hydrophilen Oberfläche wird hier der Blasenberührungsradius nicht vom
Vertiefungsradius rc beeinflusst. Der Blasenberührungsradius wächst über den Vertiefungs-
radius hinaus.
Lin [54] fand durch Versuche heraus, dass bei einem Kontaktwinkel θ > 55° die resultierende
horizontale Kraft bewirkt, dass sich die Gasfront über den Rand der Vertiefung hinaus aus-
breiten kann. Die Gleichung für die Spreitungskraft lautet:
( )
F= 2πr γ +γ cosθ−γ
(2.14)
e s,l l,g s,g
Benetzt eine Flüssigkeit die Oberfläche nicht, so ist der Kontaktwinkel groß und die Gasfront
breitet sich aus. Damit wir rc zu re. Daraus resultiert wie in Abb. 2.9 b gezeigt wird:
V
2πr γsinθ
(2.15)
( )g
e
max =
ρ−ρ l g