?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Несмачиваемый песок


http://youtu.be/BkQFS4XvthM

Подкрашенный песок, обработанный поверхностно-активным веществом, вероятнее всего перфторбутансульфоновой кислотой. ПАВ многократно повышают [испр.] поверхностное натяжение воды, придавая обработанной поверхности водоотталкивающие свойства.

Доб. Не уверен, что рассуждения о смачивании через поверхностное натяжение — правильные. Если кто-то может объяснить в двух словах, как перфторные ПАВ делают поверхности несмачиваемыми, или ссылку хорошую дать, — милости прошу. Кажется, я запутываюсь.

Tags:

Comments

( 13 comments — Leave a comment )
livejournal
Sep. 27th, 2013 06:01 am (UTC)
Любопытное зрелище: Несмачиваемый песок
User vidrana referenced to your post from Любопытное зрелище: Несмачиваемый песок saying: [...] Оригинал взят у в Несмачиваемый песок [...]
v_pychick
Sep. 27th, 2013 06:17 am (UTC)
химия творит чудеса прямо
kcmamu
Sep. 27th, 2013 06:30 am (UTC)
Для водоотталкивания надо поверхностное натяжение не снижать, а повышать.
fregimus
Sep. 27th, 2013 06:37 am (UTC)
Спасибо, конечно.
alex_bykov
Sep. 27th, 2013 07:06 am (UTC)
Там самое интересное не сама несмачиваемая масса песка (там всё-таки зазоры малы), а плавающие на поверхности, несмотря на дикую разницу плотностей, оторвавшиеся от той массы песчинки - очень хорошая демонстрация силы поверхностного натяжения...
zwh
Sep. 27th, 2013 08:34 am (UTC)
Обычно ПАВы - вещества, уменьшающие поверхностное натяжение и увеличивающие смачивание. В данном случае так названы вещества (типа фторопласта), наносящиеся на поверхность песчинок и, напротив, резко усиливающие гидрофобность поверхности. Поскольку они действуют на поверхности, то вполне заслуживают названия "поверхностно-активные".

Edited at 2013-09-27 08:37 am (UTC)
(Deleted comment)
fregimus
Sep. 28th, 2013 03:27 am (UTC)
Спасибо! Я понимаю, что это все только на пальцах, но очень понятно.
(Deleted comment)
drbernat
Sep. 27th, 2013 01:04 pm (UTC)
Не обязательно перфтор-органику использовать. Триметилсиланол намного проще http://en.wikipedia.org/wiki/Trimethylsilanol
Ну и есть еще "засекреченные" нанотехнологии: как гидрофобные http://www.youtube.com/watch?v=IPM8OR6W6WE , так и гидрофильные http://www.youtube.com/watch?v=1zWuVAhtgXc
И кстати да, ПАВы - вещества понижающие поверхностное натяжение и увеличивающие смачивающую способность жидкости (обычно воды). Они тут ни при чем, т.к. вода по сути не изменяет своих свойств, а изменяется песок. Не знаю, насколько правомерно говорить о поверхностном натяжении песка. А молекулярный механизм superhimik объяснил.
Можно еще упомянуть энтропийный фактор - на границе воды и гидрофобной поверхности молекулы воды выстраиваются в упорядоченные структуры наподобие кристаллической решетки льда, тем самым понижая энтропию в поверхностном слое, что само по себе "энергетически невыгодно", поэтому гидрофобный песок слипается в большие комки, чтобы уменьшить площадь соприкосновения с водой. Вода, в свою очередь, собирается в сферические капли на поверхности песка (0:50 - 1:00 в видео) по той же причине.

Edited at 2013-09-27 01:11 pm (UTC)
fregimus
Sep. 28th, 2013 03:32 am (UTC)
Ага, очень любопытно. А почему на границе с этой штукой вода начинает выстраиваться в упорядоченные структуры?
drbernat
Sep. 28th, 2013 09:00 am (UTC)
Это чтобы максимизировать количество водородных связей. Теоретический максимум - 4 связи на молекулу - реализуется в гексагональной структуре льда (которая образуется при 0С при атмосферном давлении). Поэтому, если инородная поверхность не обладает сколь-либо выраженной способностью образовывать водородные связи, то молекулам воды ничего не остается кроме как образовывать их друг с другом и выстраиваться в упорядоченные структуры. А в массе неидеальность структуры компенсируется тепловым движением.
lampworker
Sep. 27th, 2013 03:06 pm (UTC)
да, вы немного запутались. ПАВ тут не причем, песок скорее всего обработан каким-нибудь перфторалкил силаном (C8F17(CH3)2SiCl к примеру) - вместе ОН групп которые торчат на поверхности диоксида кремния там фактически слой тефлона. Так обычно превращают гидрофильные поверхности в гидрофобные, вода остается той же самой. Если хочется сделать супергидрофобную поверхность, то надо создать дополнительную текстуру, в этой статейке довольно хорошо объясняется: http://en.wikipedia.org/wiki/Superhydrophobe
( 13 comments — Leave a comment )