接着力

私たちの日常生活で起こる出来事は、さまざまな現象によって説明されます。私たちの日常生活で観察できる 2 つの主な現象は、凝集と接着です。凝集性と付着性という用語は、発音が似ているように見えるかもしれませんが、異なる特性を示す非常に異なる概念です。これらの 2 つの現象は、水分子に見られる表面張力の助けを借りて、より簡単に説明できます。凝集に存在する引力はファンデルワールス力と水素結合ですが、接着には静電引力が見られます。凝集力は、表面に水滴が形成される原因となります。

接着力

接着とは、2 つ以上の異なる分子が結合する能力を指します。

静電気力はさまざまな物質に作用し、付着力はその結果の 1 つかもしれません。凝集力は、ファン デル ワールス力と水素結合に関連しており、水分子などの液体を分離したままにすることができます。水がガラスの表面にこぼれると、接着力と凝集力の両方が水の表面に作用します。粘着力は液体が表面全体に広がるのを助け、凝集力は表面に水滴を形成するのを助けます。

接着力と凝集力に違いがあります。水分子間に働く凝集力が、それらの間に働く接着力よりも大きい場合、水は飛散します。たとえば、個々の分子が互いに引き付け合い、沈降します。

接着力には、機械力と静電気力が見られます。接着力は、湿潤剤で観察できます。付着により、液体が表面に付着したままになります。別の例として、空のグラスに水を加えると、グラスの表面に均一な層が形成されます。これは、水とガラス表面の間に作用する接着力が非常に強いため、水分子が球形から変化し、ガラス表面に層を形成するために起こります.

メカニズム

ある物質が別の物質に付着する理由を説明するために、いくつかの付着メカニズムが提案されています:

• メカニカル

接着剤の機械的特性は、表面に存在する空隙を詰め込み、結合することでそれらを保持することです。さまざまな結合現象がさまざまな長さスケールで発生し、2 つの材料が機械的結合を形成します。

• ケミカル

2 つ以上の材料が結合して、接着剤の化学メカニズムで新しい化合物が生成されます。最強の結合または結合は、一般に共有結合およびイオン結合と呼ばれ、原子に存在する電子が相互に共有されます。一方、一般に水素結合と呼ばれる弱い結合は、水素原子とフッ素、酸素などの電気陰性原子との間に形成されます。

化学接着は、共有結合、水素結合、またはイオン結合のいずれかを形成する傾向がある 2 つの異なる原子表面の間に見られます。

• 分散

分散接着に使用される別の用語は、物理吸着です。物理吸着では、2 つの分子は、ファン デル ワールス力と呼ばれる引力によって結合されます。引力により、分子はわずかに正の電荷とわずかに負の電荷を獲得し、極性分子を形成します。大きい分子はより高い正電荷と負電荷を示します。これは、一部の分子では永続的である場合もあれば、電子の移動により一部の分子で一時的に発生する場合もあります。

接着と凝集の違い

結論

接着力の測定は、2 つの表面が互いに引き付けられている間、または 2 つの表面間の引力が除去されたときに行うことができます。従来の測定技術は、互いに接触している表面を分離するプロセスによって表面間の引力を除去する際の接着力を測定するために使用されますが、改善された技術は引力中の接着力を測定するために使用されます。従来の剥離技術を使用して付着力を測定することによって得られた不正確な推定値のため、正確な付着力測定が必要でした。これは、定義された外力を使用して表面からの粒子の剥離を支援することによって達成されました。