從熱力學的觀點看,液滴落在清潔平滑的固體表面上,當忽略液體的重力和粘度影響時,則液滴在固體表面上的鋪展是由
固-氣(rs)
固-液(rsl)
液-氣(rx)三個界面張力所決定的
如圖1所示,其平衡關系如下:
rs=rsl+rx*cosθ
F=rx*cosθ=rs-rsl
式中,θ是潤濕角;F是潤濕張力。
顯然,0°≤θ≤180°,當θ=0°時,潤濕張力F最大,可以完全潤濕,即液體在固體表面上自由鋪展;當0°<θ<90°時,潤濕效果隨角度增加而變差;當θ≥90°時,則因潤濕張力小而基本不潤濕;當θ=180°時表示完全不潤濕。
圖1 三種界面張力與潤濕角關系示意圖
從上面的公式可以看出,潤濕的先決條件是rs>rsl,或者rsl十分微小。當固、液兩相的化學性能或化學結合方式很接近時,是可以滿足這一要求的。