Адгезия между твердым веществом и жидкостью

Каждый, безусловно наблюдал, что капля воды удерживается на нижней стороне стеклянной пластины и не падает. Это явление – пример адгезии воды к стеклу, возникающей за счет сил молекулярного притяжения между двумя веществами. Такое притяжение вызвано вторичными связями (силами Вандер-Ваальса). Всю воду невозможно удалить с поверхности пластины даже путем усердного ее встряхивания, а при попытках вытереть стекло тканью, мы увидим, что на его поверхности сохраняется очень тонкий слой воды. Единственным способом удаления всей воды с поверхности стекла является нагрев пластины.

На этом примере видна хорошая адгезия, возникшая между жидкостью и твердым веществом. В данном случае адгезию можно объяснить способностью жидкости образовывать очень близкий межмолекулярный контакт с твердым веществом на большой площади поверхности. Этим адгезия между жидкостью и твердым веществом отличается от слабой адгезии, возникающей между твердыми телами. Понятно, что адгезия между твердыми веществами практически невозможна, но ее можно создать путем использования третьего вещества, которое будет действовать как промежуточная среда.

Вещество соединяющее два веществ называется адгезивом, а поверхности взаимодействующих веществ – субстратами.

Критерии адгезии:

- Смачиваемость субстрата адгезивом;

- Вязкость адгезива;

- Морфология или рельеф поверхности субстрата;

Перед соединением двух поверхностей необходимо убедиться в их идеальной чистоте, в противном случае будет невозможно образование адгезионной связи.

Адгезив должен быть совместим с поверхностью, подлежащей соединению. Например, гидрофобные (несмачиваемые водой) полимеры не склеиваются с гидрофильными (смачиваемые водой) поверхностями.

Механизмы адгезии:

1. Механическая адгезия – образуется за счет присутствия таких неровностей поверхности, как углубления, трещины, щели, при развитии которых образуются микроскопические поднутрения.

2. Физическая адгезия – образуется за счет диполь-дипольного взаимодействия между поляризованными молекулами. Величина возникших сил притяжения очень не велика, даже если они и обладают высоким значением дипольного момента или повышенной полярностью.

3. Химическая адгезия – прочная адгезионная связь образуется в результате диссоциации молекул на поверхности после адсорбции, и затем ее функциональные группы, каждая в отдельности, соеденяются ковалентными или ионными связями с поверхностью. Такую форму адгезии называют хемосорбцией, и она может быть по своей природе как ионной, так и ковалентной.

Врачу необходимо знать какой вид связи он стремиться получить, а для этого требуется понимание этапов создания адгезионного соединения. Это позволит избежать ошибок в работе.

Для успешного использования адгезива необходимо, чтобы он мог не только образовывать близкий контакт с субстратом, но и легко растекаться по его поверхности, но не до такой степени чтобы его текучестью нельзя было управлять.

Движущая сила растекания жидкости зависит от ее способности смачивать твердую поверхность. Движущей силе противодействует вязкость жидкости.

В целом величины контактного угла прямо пропорциональны вязкости адгезива.

Способность жидкости заполнять все трещины и щели на твердой поверхности можно оценить количественно, с помощью коэффициента пенетрации (КП), который является функцией поверхностного натяжения (g) и вязкости (h). КП определяют по уравнению:

КП= gCosq/2h

КП является мерой способности жидкости проникать в капиллярное пространства, такие, как интерпроксимальные области, десневые карманы и поры.

Контрольные вопросы

1. Что такое адгезия?

2. Что такое когезия?

3. Перечислите механизмы адгезии.

4. Дайте характеристику каждому механизму.

5. Что такое коэффициент пенетрации?

Вопросы для самоподготовки

1. Что называется адгезивом?

2. Практическое значение коэффициента пенетрации.

Задания для самостоятельной работы (учебно-исследовательская работа):

1. Адгезивные керамические реставрации.

2. Способы улучшения адгезии композитных цементов к керамике.

3. Способы улучшения адгезии съёмных пластиночных протезов к слизистой оболочке протезного ложа.

Рекомендуемая основная литература:

1. Гаврилов Е.Н., Щербаков А.С. Ортопедическая стоматология: Учебник.-3изд.; перераб. и доп.-М.:Медицина,1984.-576 с., ил.

2. Дойников А.Н., Синицын В.Д. Зуботехническое материаловедение.- 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Медицина, 1986.- 208с., ил.

3. Курляндский В.Ю. Ортопедическая стоматология: Учебник.-3-е изд.; перераб. и доп.-М.: Медицина, 1969.-497 с.

4. Материаловедение в стоматологии / Под ред. А.И.Рыбакова.- М.: Медицина, 1984,424 с., ил.

5. Сидоренко Г.И. Зуботехническое материаловедение: Учебное пособие.-К.: Высшая шк. Головное изд-во, 1988.- 184 с.,18 ил.

6. Материалы, применяемые в ортопедической стоматологии: Уч. пособие.-Ижевск,2009. -36с

7. Справочник по стоматологии // Под ред. А.И. Рыбакова. – 3-изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 1993.- 576с.

Рекомендуемая дополнительная литература:

1. Марков Б.П., Лебеденко И.Ю., Еричев ВВ. Руководство к практическим занятиям по ортопедической стоматологии. 4.1. -М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2001. - 662 с.

2. Марков Б.П., Лебеденко И.Ю., Еричев ВВ. Руководство к практическим занятиям по ортопедической стоматологии. 4.2 - М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2001. - 235с.

3. Ортопедическая стоматология: Учебник для студентов стоматлогич. фак. мед. вузов. / Под ред. В.Н. Копейкина, М.З. Миргазизова. - 2-е изд. доп. — М.: Медицина, 2001. - 621 с.

4. Трезубов В.Н., Штейнгарт М.З., Мишнев Л.М. Ортопедическая стоматология: Прикладное материаловедение: Учебник для мед. вузов. - СПб.: СпецЛит, 2001. - 480 с.

5. Трезубов В.Н., Щербаков А.С., Мишнев Л.М. Ортопедическая стоматология: Пропедевтика и основы частного курса: Учебник для мед. вузов. - СПб.: СпецЛит, 2001. -480 с.

6. Руководство по ортопедической стоматологии. / Под ред. В.Н. Копейкина. - М.: Триада-X, 1998.-495 с.