Youngsche Gleichung
Die Youngsche Gleichung<ref>Thomas Young: An Essay on the Cohesion of Fluids. In: Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Vol. 95, 1805, S. 65–87 (Volltext).</ref> (nach Thomas Young) beschreibt die Benetzung der Oberflächen von Festkörpern mit Flüssigkeiten. Sie stellt die Beziehung zwischen dem Kontaktwinkel <math>\theta_Y</math> eines Tropfens einer benetzenden Flüssigkeit im thermodynamischen Gleichgewicht,<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> der Oberflächenenergie <math> \gamma_{SG} </math> der Oberfläche eines benetzten Festkörpers (Index <math> _{SG} </math> für engl. {{#invoke:Vorlage:lang|flat}}), der Oberflächenspannung <math> \gamma_{LG} </math> der benetzenden Flüssigkeit (Index <math> _{LG} </math> für engl. {{#invoke:Vorlage:lang|flat}}) sowie der Grenzflächenenergie <math> \gamma_{SL} </math> zwischen dem benetzten Festkörper und der benetzenden Flüssigkeit (Index <math>_{SL}</math> für engl. {{#invoke:Vorlage:lang|flat}}) dar:
- <math>\cos \theta_Y = \frac{\gamma_{SG} - \gamma_{SL}}{\gamma_{LG}}</math>
Die Youngsche Gleichung gilt nur für ideale Festkörperoberflächen,<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> wobei ideale Festkörperoberflächen homogen, glatt, isotrop, unlöslich, nicht reaktiv und nicht deformierbar sind.<ref name=":0">{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> Monte-Carlo-Simulationen<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> sowie Molekulardynamik-Simulationen<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> bestätigten die Gültigkeit der Youngschen Gleichung. Eine experimentelle Verifikation der Youngschen Gleichung ist nicht möglich, da <math>\gamma_{SL}</math> und <math>\gamma_{SG}</math> nicht unabhängig voneinander bestimmbar sind<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref><ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> und da sich die für die Youngsche Gleichung vorausgesetzten idealen Bedingungen experimentell in der Regel nicht realisieren lassen.<ref name=":0" />
Eine Weiterentwicklung der Youngschen Gleichung ist die Young-Dupré-Gleichung, die neben Young nach dem französischen Physiker Athanase Dupré benannt wurde. Die Young-Dupré-Gleichung stellt den Zusammenhang zwischen der Arbeit der Adhäsion <math>W_{SL}</math> der benetzenden Flüssigkeit auf der benetzten Festkörperoberfläche sowie <math>\gamma_{LG}</math> und <math>\theta_Y</math> her:<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}{{#if: | {{#if: Vorlage:Cite book/ParamBool | Vorlage:Toter Link/archivebot | Vorlage:Webarchiv/archiv-bot }}
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- <math>W_{SL} = \gamma_{LG}(1+\cos \theta_Y)</math>
Weblinks
Einzelnachweise
<references />