Inżynieria materiałowa stale dąży do poszukiwania substancji, które będą lepiej sprawdzały się w konkretnych zastosowaniach. Poza wpływem na strukturę poszczególnych materiałów można jednak również zmieniać ich własności, korzystając z osiągnięć w zakresie ulepszania powierzchni przez stosowanie rozmaitych typów warstw zewnętrznych. Jedną z ciekawszych opcji okaże się użycie inteligentnych powłok ochronnych. W przypadku przemysłu chemicznego przydatna może się okazać powłoka o własnościach hydrofilowych. Przyjrzyjmy się bliżej temu zagadnieniu.
Czym są powłoki hydrofilowe?
Hydrofilowość materiału sprawia, że mająca bezpośredni kontakt z jego powierzchnią ciecz będzie miała możliwość łatwego rozpłynięcia się, jednocześnie bardzo dobrze go zwilżając. Jest do spowodowane tym, że cząsteczki cieczy, nie skupiają się w formie dużych pojedynczych kropli, lecz zamiast tego tworzą dość cienką warstewkę na substancji o takich własnościach. Zjawisko to jest następstwem różnicy potencjałów i sposobu rozłożenia ładunków elektrycznych występujących na kroplach oraz danej powierzchni. Jeżeli znaki cząsteczek znajdujących się na powierzchni cieczy oraz tych ulokowanych na materiale są przeciwne, a energia swobodna podłoża będzie większa niż napięcie powierzchniowe cieczy, siła wzajemnego przyciągania wody okaże się mniejsza, co spowoduje skłonność do rozpływania się jej.
Dlaczego warto stosować powłoki hydrofilowe w przemyśle chemicznym?
Konsekwencje hydrofilowości powierzchni przejawiają się w jej wysokiej zwilżalności. Oznacza to, że woda znajduje się na większości materiału o takich własnościach. Będzie to skutkowało łatwiejszym czyszczeniem, ponieważ zabrudzenia mogą być bez przeszkód wypłukane, nawet gdy zanieczyszczenia zbiorą się w nieregularnościach struktury powierzchniowej. Równie ważne będzie stosunkowo prędkie odparowywanie cieczy, która rozpływając się, tworzy warstwę o niewielkiej grubości, przez co jej znaczna część będzie bezpośrednio stykała się z powietrzem. Stosowanie powłok hydrofilowych w przemyśle chemicznym może więc m.in. usprawnić procesy czyszczenia, suszenia czy odparowywania substancji z elementów używanej infrastruktury.
