Hi Tim,
mal abgesehen von der Frage, ob es auch hydrophile Kunsstoffe gibt, kann man denk’ich die Sache auf unbenetzbare und stark benetztbare Stoffe reduzieren.
Du musst das Wasser in Gedanken in Tröpfchen zerteilen, die
duch die Maschen passen. Die Oberflächenspannung ist ja
bekannt, daraus müsstest du die nötige Energie berechnen
können.
Wie du von daher auf den Druck kommst, weiß ich im Moment aber
auch nicht.
Wenn das Wasser in Tröpfchen zerteilt ist und das Material
mikroskopisch kleine Löcher hat, dann braucht man doch einen
gewissen Druck, ab dem dann die Wassertröpfchen doch durch das
Material gehen.
Das ist ja EIN Vorgang. Das Wasser neigt zu einer glatten Oberfläche, wegen der Oberflächenspannung. Wenn du Druck aufbaust, beult sich die Wasseroberfläche ein wenig in die Maschen des Stoffes. Ich denke man kann sagen, dass der Kurvenradius irgendwie rezipropotional zum Druck ist.
Wenn bei einer Maschenweite von sagmer 1 µm der Krümmungsradius 0,5 µm UNTERschreitet, dann ist der Damm gebrochen, et lööft oder o’zapft ist.
Von da an sollte es eigentlich ohne Mühe weiterlaufen, denn - da war ich vielleicht etwas lässig, es werden ja nicht ständig Tröpfchen produziert, sondern ein eimal gefüllter Kanal bleibt offen.
Hydrophile Stoffe sind ja mit einem Wasserfilm überzogen. Da
muss die Oberfläche nicht Vergrößert werden, also auch keine
Arbeit aufgewendet werden.
Könntest du die Idee bitte noch etwas ausführen. Ich glaube,
das hilft enorm weiter.
Nehmen wir an, auf den Faser ist eine Wasserschicht von 1 Molekül Dicke. Wenn du dann weiteres Wasser hinzufügst, wird nicht nur die Schicht dicker, sondern - beginnend an den Verbindungsstellen der Faser - auch Lücken geschlossen, d.h. mit Wasser gefüllt. Die Luftbläschen werden runder, also die Öberfläche kleiner, also Energie frei (die Oberflächenspannung).
Von daher saugt sich ein hydrophiler Stoff erst mal selbst voll und ist anschließend auch zur Abgabe bereit - bleibt aber feucht.
Also ein hydrophober Stoff hat kein bzw. so gut wie keinen
Wasserfilm.
Das ist meine 2-Extreme-Grundannahme, und im Grunde wohl auch richtig. Oder kannst du dir einen Grund vorstellen, warum sich Wasser von einem Wasserfilm abgestoßen fühlen sollte? Außerdem ist PET z.B. ein Alkan mit riesiger C-Anzahl - wie sollte Wasser da haften. Wolle oder Zellulose enthalten jede Mange polare Gruppen
Warum muss hier die Oberfläche der Tröpfchen
vergrößert werden im Vergleich zu Stoffen die stark hydrophil
sind?
Ich hoffe, das oben erklärt zu haben, ein Bild hab ich im Kopf, aber bin in Computergraphik nicht fit.
Und wie kann man das Wasser auf einer Oberläche in Tröpfchen
einteilen? Nehmen wir ein Stück Plastikplane, auf der ein
Pfütze von Wasser steht? Nimmt man dann infinitesimal kleine
Wassertröpfchen an oder die Größe von Wassermolekülen selbst?
Wie oben gesagt, der Krümmungsradius muss kleiner als der halbe Lochdurchmesser werden.
Hoffe, es ist klarer geworden, Zoelomat
