Все тела состоят из молекул, которые непрерывно движутся. Однако твёрдые и жидкие тела не разлетаются во все стороны в виде отдельных молекул. Более того, нужно приложить много усилий, чтобы разделить твёрдое тело на части. Дело в том, что между молекулами существует взаимное притяжение. Каждая молекула притягивается соседними молекулами и притягивает их сама. По отдельности эти силы очень малы. Но молекул настолько много, что суммарная сила притяжения получается довольно большой. И чтобы отломить кусочек твёрдого тела, нужно её преодолеть.
Притяжение между разными молекулами неодинаково, поэтому тела имеют разную прочность. Например, металлическая линейка прочнее деревянной.
Притяжение между молекулами действует только на очень малых расстояниях. Если расстояние между молекулами гораздо больше самих молекул, то притяжение ослабевает.
Если разломать кусочек мела на части, а затем попытаться срастить их, прикладывая друг к другу, то ничего не получится. Из-за неровностей поверхностей в месте разлома, не удастся сблизить их настолько, чтобы включилось взаимное притяжение молекул.
Но если разломать пластилин, то получившиеся части легко сращиваются. Пластилин мягкий, поэтому его части можно сблизить достаточно тесно, чтобы включилось взаимное притяжение молекул.
Несмотря на то, что молекулы притягиваются друг к другу, между ними существуют промежутки. У твёрдых тел и жидкостей эти промежутки очень сложно уменьшить. Поэтому твёрдые тела и жидкости очень сложно сжать. Дело в том, что молекулы не только взаимно притягиваются, но и взаимно отталкиваются.
Для наглядности можно представить пружинку. Она сопротивляется как растяжению, так и сжатию. Пока расстояние между молекулами сравнимы с размерами самих молекул, они взаимно притягиваются. При дальнейшем сближении, между молекулами происходит отталкивание.
Теперь рассмотрим взаимодействие между молекулами жидкости и молекулами твёрдого тела.
Подвесим стеклянную пластину на пружине. Возьмём сосуд с водой и поднесём его к пластине так, чтобы вода соприкасалась только с нижней поверхностью стекла. Теперь начнём опускать сосуд. При этом пружина растягивается. Это означает, что между молекулами воды и стекла есть притяжение.
Когда опустим сосуд ещё ниже, стеклянная пластина отсоединиться от воды, но её нижняя поверхность окажется мокрой. Это значит, что притяжение к молекулам стекла оказалось больше, чем взаимное притяжение молекул воды. Произошло явление смачивания твёрдого тела жидкостью.
Итак, вода притягивается к стеклу. Но, в данном случае, речь идёт о чистом стекле. Если его закоптить, то мы увидим обратную картину.
Возьмём ещё раз чистое стекло и поместим на него каплю воды. Она растеклась по поверхности стекла.
Теперь возьмём закопчённое стекло и также поместим на него каплю воды. Она не растекается по поверхности, а наоборот — стремиться контактировать с закопчённым стеклом как можно меньшей площадью.
Копоть – это углерод. Получается молекулы воды взаимно притягиваются больше, чем притягиваются к молекулам углерода, если речь идёт о копоти.
Произошло явление несмачивания твёрдого тела жидкостью.
Явления смачивания и несмачивания широко используются как в промышленности, так и в быту.
Например, клей хорошо смачивает множество поверхностей, а затем затвердевает. За счёт этого можно скреплять тела друг с другом.
Расплавленное олово и свинец хорошо смачивают твёрдые металлы. С их помощью можно соединять металлы друг с другом. Это называется пайкой.
В качестве примера применения несмачивания можно привести гидрофобные покрытия. Они обеспечивают защиту от проникновения воды. Такие покрытия используются в зонтах, палатках, некоторой одежде и обуви.