Escribo esto en respuesta a la publicación anterior de Josh Manson, aunque su respuesta explica algunos aspectos de esta pregunta, pero hay varios errores y declaraciones incorrectas en su respuesta que deben señalarse para evitar engaños. La respuesta del usuario de Quora tampoco es suficiente.
En primer lugar, este fenómeno no solo se debe a la propiedad del líquido (agua o mercurio). Lo que estamos discutiendo es el fenómeno de la humectación, y cuando hablamos de humedecer siempre se trata de 3 cosas: la superficie (en este caso, la esponja), el líquido (en este caso, el agua o el mercurio) y el entorno (en este caso, aire). Para esta discusión, podemos suponer que la tercera variable (el entorno: aire) es una constante, sin embargo, el segundo factor (el sólido: esponja) es extremadamente importante y los otros mensajes no se reconocieron.
Josh Manson parece sugerir que la energía superficial única y “única” del agua es la razón por la que se empapa en la tela; ese no es el caso. A continuación se muestra una imagen tomada de la entrada de wiki de tensión superficial, tenga en cuenta que la forma del mismo líquido difiere. En la experiencia diaria, el agua en una pajita se comporta como el caso más a la izquierda, pero en el laboratorio, podemos cambiar fácilmente el comportamiento utilizando pajitas hechas de diferentes materiales.
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Para ayudar a visualizar este fenómeno, aquí hay dos ejemplos diarios:
izquierda: agua sobre papel toalla, derecha: agua sobre hojas de loto, para estos dos ejemplos, el líquido (agua) es el mismo, el entorno (aire) es el mismo, pero el comportamiento de humectación es completamente diferente, porque la superficie es diferente
El punto es que si un líquido moja un sólido depende tanto de la propiedad del líquido como de la propiedad del sólido. En el caso de la esponja humectante con agua, funciona porque la esponja está hecha de materiales hidrófilos (es decir, agua húmeda), si usa una esponja que es hidrófoba (es decir, no moja el agua), entonces la esponja ya no absorberá el agua. Existen tales esponjas que están diseñadas para absorber el aceite, el aceite y el agua generalmente se comportan de manera muy diferente cuando se trata del comportamiento de humectación.
Otra forma de pensar en esto es la cohesión y la adhesión Cohesión (química): en esta entrada de la wiki, en realidad usa el ejemplo del agua y el mercurio para demostrar la diferencia en las fuerzas cohesivas y adhesivas. Nuevamente, siempre se trata de la comparación entre cohesión (afinidad consigo mismo) versus adhesión (afinidad con otra sustancia), nunca se trata solo del líquido mismo.
Por supuesto, el mercurio tiene una energía superficial muy alta, por lo que es extremadamente difícil encontrar un sólido que tenga suficiente afinidad con las moléculas de mercurio para humedecerlo. Pero eso es completamente diferente a la imposibilidad, como sugirió Josh Manson “Es por eso que el mercurio no absorberá nada, no puede. Ninguna esponja podría absorberlo”.
En el campo de la ciencia de los materiales, hemos estado empujando el límite de las limitaciones en muchos aspectos, como el punto de fusión, la resistencia, la tenacidad, etc. Todos los días sale material nuevo, puede que ya exista material que pueda humedecer el mercurio, por Por ejemplo, algún tipo de aleación de mercurio en forma sólida con alto contenido de mercurio, por lo que la propiedad de la superficie es muy parecida al mercurio líquido (“como las trampas como”). Pero como el mercurio no humedece la mayoría de los sólidos, no puedo pensar en una razón para desarrollar una esponja que absorba el mercurio, imagínese: si el cuerpo humano es superhidrofóico como la hoja de loto, entonces no habrá necesidad de toallas.
Pocas palabras más sobre la respuesta de Josh Manson:
“El mercurio no funciona bien para la acción capilar”, “El mercurio no puede usar la acción capilar”, “La presión del aire no puede superar la densidad en un tubo más grande que la propia molécula “, estas declaraciones de Josh Manson son extremadamente inexactas, y algunos son autoconflicto. No se mencionan cuidadosamente, por lo tanto, deben tomarse con precaución.