Разнообразные исследования явлений прилипания между твердыми, жидкими и газообразными телами заставили теперь обратить большее внимание и на явления сцепления между различными жидкостями. Уже много раз, при сообщении об успокаивающем действии масла морские волны, указывали на странное явление растекания масла по поверхности воды; однако этому свойству масла больше удивлялись, чем пытались объяснить. Исследования А. Фузиньери, Франкенгейма и других показали, что как растекание одной жидкости по другой, так и, наоборот, образование нерастекающихся капель вовсе не составляет какого-нибудь особого свойства, но присуще многим жидкостям и поэтому должно быть отнесено за счет общих свойств, или молекулярных сил жидкостей. Пауль дю-Буа-Реймон в выдающейся работе 1854 г. исследовал, главным образом, условия, при которых наливание одной жидкости на другую приводит либо к образованию нерастекающихся капель, либо к растеканию второй жидкости по первой, либо, наконец, к полному смешению обеих жидкостей. При растекании жидкости он открыл новые, до тех пор еще не наблюденные явления, которые указывали на взаимные движения обеих рассматриваемых жидкостей. Когда в стакан, частично заполненный водою, он наливал слой масла толщиною в 1 мм и на него выливал каплю алкоголя или эфира, то последняя быстро растекалась по масляному слою, образуя тотчас же цвета тонких пластинок; при этом одновременно в масле наверху появлялось углубление, а в воде снизу образовывалось соответствующее возвышение, так что зачастую тонкий слой масла в этом месте совершенно разрывался. Дю-Буа-Реймон склонялся к мысли, что масло увлекается растекающимся спиртом и, образуя на краю водоворот, возвращается отсюда к средине, но так как эти обратные токи слабее первичных, то посредине должно происходить уменьшение количества масла; а так как струя масла вследствие трения приносит с собою обратно и некоторую часть воды, то должны образоваться скопление и поднятие воды, что в действительности и наблюдается. Относительно причины растекания самого алкоголя он не мог дать никаких надежных объяснений; он даже оставил невыясненным, происходит ли оно вследствие очень сильного отталкивания частиц жидкости, проявляющегося в тонких слоях, или только вследствие прилипания между алкоголем и маслом. Позднее, в 1870 г., он высказался в пользу допущения отталкивательной силы, действующей между частицами жидкостей. Большинство физиков, однако, не согласилось признать эту силу отталкивания элементарной и настаивало на объяснении кажущегося отталкивания действием прилипания и сцепления жидкостей. Как раз перед последней работой дю-Буа-Реймона Р. Людтге установил, что между жидкостями, которые должны растекаться одна по другой, прилипание должно быть, во всяком случае, сильнее сцепления в той из них, которая обладает меньшим сцеплением. Так, если наблюдение показывает, что какая-нибудь жидкость А растекается тонким споем по поверхности другой жидкости В, то из этого можно наверняка заключить, что, наоборот, жидкость В не может растекаться по А, а должна оставаться на ней в форме капли, как это в действительности и имеет место с каплей воды на масле и обратно с масляной каплей на воде. Но такая покоящаяся на другой жидкости капля покрывается тонким слоем последней. Жидкости, у которых наблюдается явление растекания, можно расположить в ряд, в котором каждая предшествующая растекается по следующей; скорость растекания находится, по-видимому, в простом отношении к расстоянию между жидкостями в этом ряду. Условие, что прилипание жидкостей должно быть больше, чем меньшее из их сцеплений, по-видимому, удовлетворяется у большинства жидкостей и явление растекания встречается чаще, чем это вообще предполагали. Одна только ртуть представляет в этом отношении исключение. Ввиду значительного ее сцепления следовало бы ожидать, что все другие жидкости растекаются по ее поверхности, как это и имеет место для масла, бензина и алкоголя; однако некоторые другие жидкости, как, например, вода или мыльный раствор Плато, остаются и на поверхности ртути в виде капель. По-видимому, причиной этого является незначительное прилипание этих жидкостей к ртути. Аналогично Людтге объяснили явления образования капель и растекания жидкостей ван-дер-Менсбругге и Марангони; при этом оба они ввели в рассмотрение понятие поверхностного натяжения. Последний указал на то, что поверхностное натяжение жидкости как при соприкосновении с твердым телом, так и при соприкосновении с другою какою-либо жидкостью должно (вследствие прилипания) уменьшаться и что поэтому явления растекания жидкостей должны быть поставлены в один ряд с капиллярными явлениями.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «РАСТЕКАНИЕ ЖИДКОСТЕЙ И ОБРАЗОВАНИЕ КАПЕЛЬ» з дисципліни «Історія фізики»
