第四章-固液界面

第四章固-液界面

水滴在荷叶表面随意地滚动。表面现象表面现象超疏水的水黾腿水黾腿部上有数千根按同一方向排列的多层的刚毛。直径大约在80-100微米之间，而这些像针一样的刚毛直径不足3微米水黾是利用腿部特殊结构，将空气吸附在这些同一方向的刚毛缝隙内，在刚毛表面形成一层稳定的气膜，阻碍了水滴的浸润，正是这种超强的负载能力使得水黾在水面上行动自如，即使在狂风暴雨和急速流动的水流中也不会沉没。

看到这滴水会很快地沿着玻璃表面展开；而水滴不能在石蜡上展开，力图保持球状。表面现象分别往干净的玻璃和石蜡上滴一滴水，会发生什么情况呢？（玻璃）（气）（水）lgsgsllgsgsl（石蜡）（气）（水）润湿：固体表面上的气体(或液体)被液体(或另一种液体)取代的现象。发生原因：固体与液体接触后系统的吉布斯自由能降低(即ΔG<0)。表面现象

亲水物质：能被水润湿的物质，如玻璃、石英、方解石等；

疏水物质：不能被水润湿的物质，如石蜡、石墨、硫磺等。

从分子间的相互作用力来说，水能润湿玻璃是因为玻璃是由极性键构成的物质，它们和极性水分子间的吸引力大于水分子间的相互吸引力，因而滴在玻璃上表面上的水滴，可以排挤它们表面上的空气而向外展开。水不能润湿石蜡，是因为石蜡是非极性键构成的物质，它们和极性水分子间的吸引力小于水分子间的相互吸引力。表面现象固体表面的润湿

润湿现象及润湿角液体在固体表面上铺展的现象，称为润湿。润湿现象不仅影响自然界中动、植物的种种生命活动，对人类的生活与生产也起着重要作用。例如塑料表面的印刷，聚合物与其他材料的粘结，机械的润滑，以及去污、乳化、分散等，都与润湿现象密切有关。s4.1

Young方程和接触角1.力学法推导Young方程润湿作用涉及气、液、固三相将一液滴滴在固体表面上，形成图4-1的形状。设在固-液-气三相界面上，固-气的界面张力为SG，固-液的界面张力为SL，气-液的界面张力为LG。

4.1Young方程和接触角P(l/g)O(s/g)M(s/l)NO

接触角（润湿角）

由接触点O沿液—气界面作的切线OP与固—液界面ON间的夹角称为接触角或叫润湿角。

当液体对固体润湿达平衡时，则在O点处必有：此式称为杨氏(Young)方程。注：1.应用条件：固－液－气三相界面；

2.接触角为平衡接触角；

3.忽略了重力的影响，也未考虑l-g垂直分力的作用。Young方程（1）完全润湿：时，Young方程不成立， 但液体仍然可以在固体表面完全铺展开来；（2）润湿：固体能为液体所润湿；Young方程（3）不润湿：固体不能为液体所润湿；一般=0，完全润湿并铺展,薄膜0<<90—润湿；棱镜状90<<180—不润湿；平底球状，半球状=180，完全不润湿，球状由Young方程可以看出，表面能高的固体比表面能低的固体更易被液体所润湿。通常把0.1N.m-1以下的物质作为低能表面，如固体有机物及高聚物的表面把1～10N.m-1以上的物质作为高能表面，如金属及其氧化物、硫化物、无机盐等的表面。

在生产上可以通过改变三个相界面上的值来调整润湿角。若加入一种使l-g和s-l减小的表面活性物质，可使减小，润湿程度增大；反之，若加入某种使增大的表面惰性物质，可使增大，润湿程度降低。例如在浇铸工艺中，熔融金属和模子间的润湿程度直接关系着浇铸质量。若润湿性不好，铁水不能与模型吻合，则所得的铸件在尖角处呈圆形，反之，若润湿性太强(即角很小)，则金属较容易渗入模型缝隙而形成不光滑的表面。为了调节润湿程度，可在钢液中加入适量的硅，以改变界面张力，得到合适的角。

润湿作用可以从分子间的作用力来分析：润湿与否取决于液体分子间相互吸引力(内聚力)和液固分子间吸引力(粘附力)的相对大小。若后者较大，则液体在固体表面铺展，呈润湿；若前者占优势则不铺展，呈不润湿。例如，水能润湿玻璃、石英等是因为玻璃和石英是由极性键或离子键构成的物质。它们和极性水分子的吸引大于水分子间的吸引力，因而滴在玻璃、石英表面上的水滴，可以排挤它们表面上的空气而向外铺展。水不能润湿石蜡、石墨等是因为石墨、石蜡是弱极性键构成或非极性键构成的物质。它们和极性水分子间的吸引力小于水分子间的吸引力，因而滴在石蜡上的水滴不能排开它们表面层上的空气，水滴因此紧缩成一团而不能向外铺展。图4-2Young方程的推导2能量观点推导Young方程

液滴在固体表面上形成如图4—2所示的形状，这时系统达到最小自由焓状态。假定液滴足够小，重力影响可以忽略，现液体发生一个小的位移，使各相界面的面积变化分别为dASL、dASG、dALG，则从能量观点推导Young方程（如图4-2）系统自由焓的变化当液体滑动时，应有：代入得：平衡时，dG=0,故Young方程如果液柱的上端为液体B，下端为不相溶的液体A(或固体)，则拉开后原来的界面AB不再存在，而出现了两个新的表面A和B。这时所消耗的功叫粘附功。其表达式为Wa=A+B

AB

（4-5）

Wa是将结合在一起的两相分离成独立的两相外界所做的功，称作粘附功。。

4.2粘附功和内聚能图4-4均相物质的分离

若将均相物质分离成两部分，产生两个新界面，则式（4-5）中，σα=σβ，σαβ=0。则：这里Wc称作内聚功或内聚能，物体的内聚能越大，将其分离产生新表面所需的功也越大。内聚功表征了相同液体表面间的吸引强度；粘附功表征不同液体或液体与固体间的吸引强度

例题：

求CS2的内聚功，对水的黏附功和展开系数，并判断CS2能否在水面上展开。已知H2O=72.5×10-3J/m2，CS2=31.4×10-3J/m2，H2O-CS2=48.4×10-3J/m2。

解：W内聚=2CS2=62.8×10-3J/m2

W黏附=H2O+CS2-H2O-CS2=(72.5+31.4-48.4)×10-3

=55.5×10-3J/m2

K=W黏附-W内聚=-7.3×10-3J/m2K<0，所以CS2不能在水面上展开。若把不溶于水的液体(B)滴在水(A)面上，可能发生两种情况。一种情况为液体在水面上不铺展开而形成一凸镜式液滴。这是由于液滴本身的内聚功大于该液体对水的粘附功。另一种情况是滴在水面上的液体展开形成一层薄膜，这是由于液体本身的内聚功小于液体对水的粘附功。一种不溶于水的液体能否在水面上展开可用粘附功和内聚功之差即铺展系数Sl/l来表示：

Sl/l=Wa—Wc=[A+B

AB]2B=A

B

AB

当Sl/l>0时，液体B在A的表面上会自动展开，并且Sl/l值越大，则液体B在水面A上越易展开；若Sl/l为负值，则表示液体B在水面A上不铺展，负值越大表示越难铺展。

氧化铝瓷件上需要披银，当烧到1000℃时，液态银能否润湿氧化铝瓷件表面？已知1000℃时，γ[Al2O3(s/g)]=1×10-3N*m-1；γ[Ag(l/g)]=0.92×10-3N*m-1；γ[Ag(l)/Al2O3(s)]=1.77×10-3N*m-1

①具有OH，COOH等极性基的有机物，与水分子吸引较强，它们与水接触后，在水面上能自动铺展，有较大的铺展系数。②碳氢化合物及其被卤素取代后的衍生物，因分子的极性减弱，因而铺展系数也较小。③对于石蜡、溴仿这些极弱的极性键和非极性键物质，与水吸引力很小，不能在水面上铺展，所以铺展系数为负值。

若把水(A)换成固体，铺展的原理与上相同，即当液体与固体的粘附功Wa大于液体内聚功Wc时，液体可自行铺展于固体表面。Sl/s称为液体在固体上的铺展系数。Sl/s>0是液体在固体表面上自动铺展的基本条件，这意味着，(s-g

s-l)>l-g，这时Young方程已不适用，或者说润湿角已不存在。铺展是润湿的最高标准，极限的情况下，可得到一个分子层厚的铺展膜层。

润湿理论的应用润湿现象在某些工业生产中有着重要的地位。如在冶金结晶过程中，熔体中的杂质(如氧化物、氮化物等)若与晶粒之间界面张力小，则接触角小，润湿性就好，晶核质点便会在杂质上铺展，以杂质为中心促进结晶过程的进行。此原理在细化晶粒，改善和提高金属的机械性能方面非常重要。

在表面重溶、表面合金化、表面覆层及表面涂装等表面改性中，都希望得到大的铺展系数Sl/s，为此不仅要对表面预处理，还要对表面成分进行选择，如果Sl/s过小，就难以得到均匀、平滑的表面。

美国的某次登月计划遭到失败，驱动火箭的液态燃料在一次断路周期后未能按原定计划执行第二次点燃。系统装置肯定不会发生问题，什么原因导致登月计划失败呢?一位表面化学家提出了他的看法，他认为原因在于液体燃料不能很好地润湿容器，并在失重空间中成了如图1-2。若改进燃料对容器的润湿性，形成如图1-3，就可使燃料顺利地进入油泵。4-3Young-Dupre公式

Young方程：

SG=SL+LGcos(4-1)若将润湿现象与粘附功结合起来考虑。对固-液界面，有：

WSL=S+LG

SL(4-7)在气-液-固三相系统中，固-气，液-气均达到平衡，即固、液表面都吸附了气体，因此式(4-7)写成：

WSL=SG+LG

SL

(4-9)与Young方程（4-1）结合可得：

WSL=LG(1+cos)(4-10)上式称为Young-Dupre方程，它将固-液之间的粘附功与接触角联系起来。在式(4-10)中，如果=0，则WSL=2LG

即粘附功等于液体的内聚功，固-液分子间的吸引力等于液体分子与液体分子的吸引力，因此固体被液体完全润湿。当=180，

WSL=0即液-固分子之间没有吸引力，分开固-液界面不需作功。此时固体完全不为液体润湿。实际上，固-液之间多少总存在吸引力，接触角在0-180之间。接触角越小，粘附功越大，润湿性越好。第二节接触角的测定方法4.2.1停滴法

在光滑、均匀、水平的固体表面放一小液滴，因液滴很小，重量可以忽略不计。将液滴看作球形的一部分，测出液滴高度h和底宽2r。停滴法测接触角h气液2r固接触角测定仪仪器结构主要由光源、工作台、底座、放大镜、滴液器等部分组成4.4.2吊片法

将表面光滑、均匀的固体薄片垂直插入液体中，如果液体能够润湿此固体，则将沿薄片平面上升。升高值h与接触角之间的关系为：

sin=1(gh2／2LG)（4-15）在已知液体密度ρ和表面张力LG，由上式可求出。

4.4.3纤维对液体的接触角的测定

测定纤维对浸润液的接触角在纤维增强复合材料中非常重要，可用电子天平法进行测定。如图4-7所示，设一根纤维浸在某液体中，纤维的另一端挂在电子天平的测量臂上。用升降装置使液面逐渐下降。纤维经(b)状态脱离液面，在纤维脱离液面的瞬间，电子天平测出该变化过程中力的变化P，由记录仪记下如图4-8的曲线。如果液体完全润湿纤维，则P=2rL式中r为纤维半径。若选用半径已知金属纤维，使液体能够完全润湿纤维，则测出P，即可求出液体的表面张力L。如果液体与纤维之间的接触角为，则有P=2rLcos

若纤维的半径r和液体表面张力L已知，则用电子天平法测出P后，即可求出接触角。应用电子天平方法还可测定两种互不相溶液体之间的界面张力和界面接触角。如图4-9所示，L1和L2为互不相溶两种液体。纤维S插入通过L1\L2的界面，当升降装置下降，在纤维离开L1／L2界面的瞬间，电子天平测出该过程的力变并记录下来。在测试中若纤维用铂金丝，以保证被液体完全润湿，则：P=2rL1/L2

测定P可求出两种互不相溶液体的界面张力L1/L2。若界面张力L1/L2已知，液体与纤维之间存在接触角L1/L2，则：P=2rL1/L2cosL1/L2

因此，测定P可求出纤维在L1／L2界面的接触角L1/L2。另一种电子天平法使用一束纤维，而不是一根纤维，如图4-10所示。在塑料管中充填一束纤维，充填率=0.470.53。使纤维束与液面接触，因毛细现象，液体沿着纤维间空隙上升，用电子天平测出增重量m随浸润时间变化，可得如下曲线。通过流体力学分析，可推导得出如下公式：

m2=(W131cos／H2WfAP1)t(4-5)式中：m为在润湿时刻t时的增重量，由实验记录；W1为平衡时的总增重量，由实验测定；

H为纤维的充填高度，可量取；为浸润液粘度，可查取；

Wf为纤维的充填质量，可称取；

AP为纤维的比表面积，可查取或测定；1为液体的密度，可查取或测定；1为液体的表面张力，可测定或查取。按式(4-5)，以m2—t作图，可得直线。该直线的斜率即为式(4-5)中t的系数。由斜率即可求出接触角。4.5接触角的滞后现象4.5.1前进角和后退角前进角θa最大前进角θa,max后退角θr最小后退角θr,min在理想光滑、组成均匀的表面上的平衡接触角就是Young氏角。许多实际表面都是粗糙的或是不均匀的，液滴可以处在稳定平衡态（即最低能量态），也可处于亚稳平衡态，即出现接触角的滞后现象。4-12在水平面上具有稳定接触角的液滴:若表面理想光滑、均匀，往这液滴上加少量液体，则液滴周界的前沿向前拓展，但仍保持原来的接触角。从液滴中抽去少量液体，则液滴的周界前沿向后收缩，但仍维持原来的接触角。若表面是粗糙的或不均匀的，向液墒加入一点液体只会使液滴变高，周界不动，从而使接触角变大，此时的接触角称为前进角θa

。若加入足够多的液体，液滴的周界会突然向前蠕动，此突然运动刚要发生时的角度称为最大前进角θamax;若从液滴中取出少量液体，液滴在周界不移动的情况下变得更平坦，接触角变小，此时的接触角称为后退角θr,当抽走足够多的液体，液滴周界前沿会突然收缩．此突然收缩刚要发生时的角度称为最小后退角θrmin

。前进角θa

;最大前进角θa,max后退角θr

;最小后退角θr,min

真实固体表面在一定程度上或者粗糙不平或者化学组成不均一,这就使得实际物体表面上的接触角并非如Young

方程所预示的取值唯一。而是在相对稳定的两个角度之间变化,这种现象被称为接触角滞后现象.上限为前进接触角θA,下限为后退接触角θR,二者差Δθ=θA

－θR

定义为接触角滞后性。

θR≤θ1≤θ2≤θA

在倾斜面上，同时可看到液体的前进角和后退角。假若没有接触角滞后，平板只要稍微倾斜一点，液滴就会滚动。接触角的滞后使液滴能稳定在斜面上。接触角滞后的原因是由于液滴的前沿存在着能垒.引起接触角滞后的原因固体表面的粗糙度固体表面的不均匀性和多相性固体表面的污染图4-13表面粗糙度对接触角的影响4.5.2由于表面粗糙引起的滞后A：真正表面积；A’：表观表面积固液界面的真正面积增加rdS，固气界面的真正面积相应减少rdS，液气界面的真正面积增加dScosθw。式中θy为Young接触角，上式叫做Wentzel方程。它表明粗糙表面的cosθw的绝对值总比平滑表面的cosθy大。如图所示，在平衡状态下有4-22

cosθw=rcosθy（1）当θy<90°时，表面粗糙化将使接触角更小。润湿性更好。（2）当θy>90°时，表面粗糙化将使接触角变大。润湿性更差。（3）由式4-22可以估算实验的误差，例如：当θ=10o时，若r=1.02，则θy-θw=5o；当θ=45o时，若r=1.1，才使θy-θw=5o；当θ=80o时，若r=2，才使θy-θw=5o；可见，接触角越小，表面粗糙度的影响越大，要得到准确的接触角，特别注意表面要光滑。4.5.3由于表面不均匀性和多相性的滞后前进角往往反映表面能较低的区域，或反映与液体亲和力弱的那部分固体表面的性质，而后退角往往反映表面能较高的区域，或反映与液体亲和力强的那部分固体表面的性质。对于由物质A和物质B组成的复合表面，若两者各占分数为xA和xB，则复合表面的接触角可表示为：表面不均匀性和表面污染是造成接触角滞后的重要原因图4-14水在TiO2与C18H37N+（CH3）3Cl单分子膜复合表面上的接触角往高能表面上掺入低能杂质，将使前进角显著增加而对后退角影响不大；往低能表面上掺入高能杂质，会使后退角大大减小。4.5.4表面污染

无论是液体或是固体的表面，在污染后都会引起滞后现象。表面污染往往来自液体和固体表面的吸附作用，从而使接触角发生显著变化。影响接触角的因素十分复杂，所以在测定时，要尽可能控制测定环境的温度、湿度、液体的蒸气压、固体表面的清洁度和粗糙度等因素。4.6润湿过程的三种类型粘附润湿，浸湿，铺展润湿。4.6.1粘附润湿过程液体直接接触固体，变气-液表面和气-固表面为液-固界面的过程。图4-14粘附润湿树脂是否能黏附在玻璃纤维上成为玻璃钢，照相乳剂是否能均匀地黏附在片基上，这些问题均涉及黏附润湿能否自发进行，即△G是否小于零。如图4—14所示.上式表明，粘附润湿过程的“推动力”等于系统在粘附过程中形成单位液-固界面时吉布斯自由能的降低值，此值又称粘附功Wa即：

粘附功可理解为将单位液-固界面分开为单位气-固与气-液表面时所需的可逆功，显然Wa越大则液-固界面的粘附越牢固。

设液体粘附在固体上的面积为a，在等温等压条件下，由热力学可得在该过程中的吉布斯自由能降低为：任何使σSL减小的作用都可增大发生粘附的倾向与增加粘附的牢度。但任何使σSG

或σLG减小的因素都产生减弱粘附倾向并降低其牢度。4-254-264.6.2浸湿过程图4-16浸湿过程浸湿过程是原来的气-固表面为液-固界面所代替。浸湿过程中系统自由焓降低为（a—固体表面积）：

令A＝－Wi为粘附张力，由热力学平衡准则可知，只有A>0的过程才能发生浸湿。A<0为不能浸湿。这是因为黏附张力A为负值，液体分子与固体表而上分子的黏附力小于液体分子自身的内聚力之故。4.6.3

铺展润湿过程图4-16铺展润湿过程铺展润湿是液体与固体表面接触后，在固体表面上排除空气而自行铺展的过程，亦即一个以液/固界面取代气/固界面同时液体表面也随之扩展的过程。液体从C自发铺展至B，覆盖面积为a，则相应的自由焓下降为：

-ΔGS=a[σSG-(σSL+σLG)]（4-30）若σSG-(σSL+σLG)>0,则∆Gs/a为负，液体能在表面上自行铺展。反之，若σSG-(σSL+σLG)<0,则∆Gs/a为正，液体不能在表面上自行铺展。

定义σSG-σSL-σLG为铺展系数SL/S。在恒温恒压下，SL/S≥0时，液体取代固体表面上的空气而自由铺展。式（4-31）改写为：式中Wc=2σLG为液体的内聚功。若SL/S≥0，则Wa≥Wc。当固/液的粘附功大于液体的内聚功时，液体可以自行铺展在固体表面上。应用粘附张力A=σSG-σSL的概念，则铺展系数SL/S可表示为当粘附张力大于液体表面张力时，可以发生铺展5.6.4润湿过程的比较以上三种润湿发生的条件可归纳如下：粘附润湿：浸湿：铺展润湿是：

三种润湿依次表示为：Wa>A>SL/S。换言之若SL/S≥0，必有Wa>A>0,即凡能铺展的必定能粘附润湿与浸湿，铺展湿润是程度最高的一种润湿。上式中都涉及粘附张力A=σSG-σSL.。显然，σSG越大，σSL越小，（σSG-σSL）差值就越大，越有利于润湿。液体表面张力对三种润湿贡献是不同的.对粘附润湿，增大σLG有利，对于浸湿，σLG的大小不起作用。对铺展润湿来说，减少σLG是有利的。借助Young方程，将σSG=σSL+σLGcosθ,代入（4-34）中，可得：类型能量判据式接触角判据粘附润湿Wa=σLG（cosθ+1）≥0θ≤180°浸湿A=σLGcosθ≥0θ≤90°铺展润湿SL/S=σLG（cosθ-1）≥0θ=0°或不存在

习惯上规定θ=90°为润湿与否的标准，即θ>90°为不润湿，θ<90°为润湿，θ越小润湿越好。当平衡接触角θ=0°或不存在时为铺展。对三类润湿，降低σSG，增加σSL，均对润湿不利，反之则有利。4.7固体的润湿性质

固体的润湿性质1、低能表面与高能表面

从润湿方程可以看出，当θ＜90，σsg≥σsl+σlg

可润湿，这时，即要求σsg>σgl

，可见，低表面张力的液体容易润湿高表面能的固体，考虑到σlg的数值均在100mN/m以下，常以此为界，将固体分为两类：固体的润湿性质（1）表面张力大于100mN/m者称为高能固体，这些固体易被液体所润湿，如无机固体、金属及其氧化物等。（2）表面张力低于100mN/m者称为低能固体，这类固体不易被液体所润湿，如有机固体、高聚物固体。一般的无机物固体（陶瓷、金属等）的表面能约在500～5000mN/m，其数值远远大于一般液体的表面张力，因此，液体与这类固体接触后，使固体表面能显著降低。但许多有机固体和高聚物的表面能则与一般液体相仿，甚至更低，它们的表面属于低能表面。2、低能表面的润湿性质

近年来，随着高聚物的广泛应用，低能表面的润湿问题越来越引起人们的重视，如某些高聚物做成的生产用品和生活用品，就要求其能很好地为水所润湿（加入某些无机氧化物可能是有效的办法），塑料电镀，降解等也需要解决润湿问题。

Zisman等人首先发现，同系列液体在同一固体表面的润湿程度随液体表面张力的降低而提高(σ

↓θ,

cosθ↑，S=γgl(cosθ-1)若以cosθ对γgl作图，可得一很好的直线，将直线外推至cosθ=1处（θ=0），临界表面张力相应的表面张力将为此固体的润湿临界表面张力，称为σc、σc表示液体同系列表面张力小于此值的液体方可在该固体上自行铺展，即S=0，若为非同系列液体，以cosθ对σgl

作图通常也显示线性关系，将直线外推至cosθ=1处，亦可得σc。σc是表征固体表面润湿性的经验参数，对某一固体而言，σc越小，说明能在此固体表面上铺展的液体便越少，其可润湿状越差（即表面能较低）。从实验测得各种低能表面的σc值，并总结出一些经验规律：

①固体的润湿性与分子的极性有关，极性化合物的可润湿性明显优于相应的完全非极性的化合物（如纤维素的σc=40～45，而聚乙烯为31）。②高分子固体的可润湿性与其元素组成有关，在碳氢链中氢被其他原子取代后，其润湿性能将明显改变，用氟原子取代使σc变小（如聚四氟乙烯为18），且氟原子取代越多，σc越小（聚－氟乙烯为28）。而用氯原子取代氢原子则使变σc大可润湿性提高，如聚氯乙烯的σc为39，大于聚乙烯的31。③附有两亲分子单层的高能表面显示出低能表面的性质，这说明决定固体表面润湿性能的是其表面层的基团或原子，而与基体性质关系不大。因此，当表面层的基团相同时不管基体是否相同，其σc

大致相同。3、高能表面的自憎现象虽然许多液体可在高能表面上铺展，如煤油等碳氢化合物可在干净的玻璃，钢上铺展，但也有一些低表面张力的液体不能在高能表面上铺展。出现这种现象的原因在于这些有机液体的分子在高能表面上吸附并形成定向排列的吸附膜，被吸附的两亲分子以极性基朝向固体表面，而非极性基朝外排列从而使高能表面的组成和结构发生变化。即从高能表面变成低能表面，

当低能表面的σc小于液体的σl

g值时，这些液体便不能在自身的吸附膜上铺展，这种现象叫做自憎现象。可利用自憎现象改变固体表面的润湿性，如常用一些有自憎现象的油作为一些精密机械中轴承的润滑油，因为这样做可以防止油在金属零件上的铺展而形成油污。4.8表面活性剂对润湿性的影响表面活性剂改变润湿性质是通过在界面上吸附作用而实现1、润湿剂从润湿方程看，若液体的表面张力越低，则润湿能力越强，当某液体（如水）的表面张力大于某固体表面的σc值时，此液体是无法润湿该固体的，但若加入表面活性剂，使液体的表面张力大大降低，一旦表面张力低于σc，则此时液体便能润湿固体，这种表面活性剂一般称为润湿剂。显然，σcmc和cmc值最低的表面活性剂应是最有效的表面活性剂。选择合适的润湿剂应注意的事项是：①润湿剂在固体表面上吸附时，不应形成憎水基朝外的吸附层②由于固体表面通常是带负电的，阳离子型活性剂常形成憎水基朝外的吸附层，因此，不宜采用。2、固体表面活性剂

表面活性剂也可通过物理吸附或化学吸附以改变固体表