洗试管为什么要求不聚成水滴也不成股流下?

不聚成水滴也不成股流下意味着什么?

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6个答案
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馒头老妖有机化学博士,法学学士

2016-09-05 14:42

聚成水滴,意味着水没有和玻璃表面紧密贴合,俗称“不浸润”,表面张力才让水变成了水滴(重力影响下,呈不规则的椭球形),说明玻璃表面上有一层不亲水的物质。换成人话就是:玻璃上有油污。

成股流下原理类似,往往还会有固体小颗粒附在玻璃内壁上。

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不聚成水滴也不成股流下指的是水在表面上比较均匀地铺展开,摊成了水膜。

这个是对清洗玻璃仪器的要求,因为洁净的玻璃表面是亲水的,水滴在上面容易摊开。如果有污渍,表面可能就变得没那么亲水,水滴和水流就会更容易聚集。而其他一些本来就没那么亲水的材质(比如常见的塑料),清洗不能按这个标准要求。

水滴在表面上的不同姿态,其实是水分子间作用力、水分子与固体表面相互作用以及重力共同制衡的结果,你可以想象一下,在水滴的内部,水分子各个方向受到的分子间作用力是比较平衡的,而最表面的地方,因为固体表面成分和水分子性质的差异,所以两边的分子间作用力就有差别了,因此,平衡点就会变动,在不同性质的表面上,就会出现不同的平衡状态。也就是所谓表面张力的体现。

我们来直观地看一下图。

接触角(下图中标出的这个液滴边缘切线与界面的夹角)可以直观地体现出固体表面与液体的浸润状态,这个角越小,说明液滴与固体表面亲和力越好,越能够铺展开。

下图是水在玻璃上的接触角,它就是属于亲水的范围。在洁净的玻璃表面,水滴不是聚成圆圆的样子,它摊得比较扁:

而如果是超亲水表面,水还能铺得更开(下图右边):

这种表面上水膜就摊得更彻底了。

很多常见塑料则是比较疏水亲油的(但也有亲水的塑料),下面这个是水滴在聚甲基丙烯酸甲酯(也就是亚克力)表面:

可以看到,这一回接触角变得比较大了,液滴显得更圆、更“收缩”。

而超疏水表面还可以让水滴收缩得更加极致:

表面和水特别不亲和,就可以让水滴在自身内部的分子间作用力之下回缩,甚至能缩到和表面接触面积如此小,接触角完全成了钝角。超疏水表面之前其实也有不少文章讲过,这样的表面对防水很有好处,也容易保持清洁。

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玻璃是极性分子,亲水的(与之对应,非极性分子疏水亲油),“聚成液滴”表明表面被疏水物质覆盖,“成股流下”表明材料表面部分被疏水物质覆盖。

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无论是聚成水滴还是聚成了一股股水流,都说明水流经玻璃时遇到了肉眼看不到的阻碍物(一般是试管壁上看不见的污渍),试管清洁干净应该是水成水膜流下去。

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虽然高中的时候背得很熟,但是我根本不理解这句话,水不就是聚集成滴成股留下的吗,平时都是这种状态的,难不成一根水柱从试管里滑出来?今天看了楼上的回答才知道还有水膜这种方式,看来我以前见过的试管都没洗干净......

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支持者: 山鸡_12442

以后这个将成为餐饮店清洗碗筷的标准

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