* 八、浸润和不浸润

在洁净的玻璃板上放一滴水银,它能够在玻璃板上滚来滚去,而不附着在上面.把一块洁净的玻璃片浸入水银里再取出来,玻璃上也不附着水银.这种现象叫做不浸润.对玻璃来说,水银是不浸润液体.

在洁净的玻璃板上放一滴水,它要附着在玻璃板上形成薄层.把一块洁净的玻璃片浸入水里再取出来,玻璃片的表面是带有一层水的.这种现象叫做浸润.对玻璃来说,水是浸润液体.

同一种液体,对一些固体来说是浸润的,对另一些固体来说是不浸润的.水能浸润玻璃,但不能浸润石蜡.水银不能浸润玻璃,但能浸润锌.

把浸润液体装在容器里,例如把水装在玻璃容器里,由于水浸润玻璃, 器壁附近的液面向上弯曲(图 13-23).把不浸润液体装在容器里,例如把水银装在玻璃容器里,由于水银不浸润玻璃,器壁附近的液面向下弯曲

(图 13-24).在内径较小的容器里,这种现象更显著,液面形成凹形或凸形的弯月面.

浸润和不浸润现象是分子力作用的表现.当液体与固体接触时,在接触处形成一个液体薄层,叫做附着层.附着层里的分子既受到固体分子的 吸引,又受到液体内部分子的吸引.如果受到的固体分子的吸引比较弱, 附着层里的分子就比液体内部稀疏,在附着层里就出现跟表面张力相似的收缩力,这时跟固体接触的液体表面有缩小的趋势,形成不浸润现象.相反,如果受到的固体分子的吸引相当强,附着层里的分子就比液体内部更密,在附着层里就出现液体相互推斥的力,这时跟固体接触的液体表面有扩展的趋势,形成浸润现象.

浸润现象和不浸润现象在日常生活中是常见的.我们用的毛巾都是用能被水浸润的针织物做成的.能够用墨水在纸上写字,是因为所用的纸被墨水浸润.脱脂棉脱脂的目的,在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润,以便吸取药水.各种游禽都会用嘴把由体内分泌出来的油脂涂在自己的羽毛上,使羽毛不被水浸润,从而有助于它们浮在水面上.

* 九、毛细现象

把几根内径不同的细玻璃管插入水中,可以看到管里的水面比容器里的水面高。管的内径越小,管里的水面越高(图 13-25)。如果把这些细玻璃管插入水银中,发生的现象正好相反,管里的水银面比容器里的水银面低。管的内径越小,管里的水银面越低(图 13-26)。

浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象,叫做毛细现象。发生毛细现象的管叫做毛细管。

浸润液体为什么能在毛细管里上升呢?原来,浸润液体跟毛细管内壁接触时,引起液面的弯曲,使液面变大。而表面张力的收缩作用要使液面减小,于是管内液体随着上升,以减小液面。直到表面张力向上的拉引作用和管内升高的液柱的重量达到平衡时,管内液体停止上升,稳定在一定的高度。利用类似的分析,也可以解释不浸润液体在毛细管里下降的现象。

纸张、棉花、毛巾、粉笔、木材、土壤、砖块等物体,内部有许多细小的孔道,起着毛细管作用。毛巾吸汗,砖块吸水,粉笔吸墨水,都是常见的毛细现象。

毛细现象在农业生产上有非常重要的意义。土壤里有很多毛细管,地下的水分可以沿着它们上升到地面。如果要保存地下的水分来供植物的根吸收,就要把地面的土壤锄松,破坏这些土壤里的毛细管。相反,如果想把地下的水分引上来,就不仅要保持土壤里的毛细管,而且还要使它们变得更细,这时就要用滚子压紧土壤。

植物的导管是植物体内的极细的毛细管,它能把土壤里的水分吸上来,并从根部输送到枝叶。

在有些情况下,要防止毛细现象。例如,在建筑房屋的时候,在砌砖的地基上铺有油毡防潮层,以防止土壤中的水分由于毛细管的作用沿砖墙上升。