Bubble collisions with hydrophobic and hydrophilic surfaces in alfa-Terpineol solutions

Influence of á-terpineol on phenomena occurring when a gas bubble approaches (collides with) hydrophilic (glass) and hydrophobic (Teflon) solid surfaces was revealed using high-speed camera (1182 frames/s). It was found that the bubble approaching the solid surface bounced backwards from the surface and its shape pulsated rapidly with frequency over 1000Hz. Number of the bouncing cycles and magnitude of the shape pulsations were decreasing with increasing á-terpineol concentrations. In distilled water the amplitude, frequency and number of the “approach-bouncing” cycles were identical at Teflon and glass interface. In of á-terpineol solutions a “necking” formation was recorded at Teflon surface, but not at the glass. The “necking” formation is a straightforward indication that the threephase contact was formed. We found the most intriguing that a small amount of á-terpineol (adsorption coverage of 0.6%) sped-up and affected in such significant degree the bubble attachment to the hydrophobic surface. It was found that the induction time of the bubble attachment to Teflon was 5 milliseconds in á-terpineol presence. The average thickness of the thin liquid film separating the bubble and Teflon was estimated to be ca. 2,7 žm at the film rupture.

---

Wyznaczono wpływ α-terpineolu (spieniacz) na przebiegi procesów zachodzących w trakcie kolizji baniek powietrza z hydrofilową (szkło) oraz hydrofobową powierzchnią (teflon) ciała stałego. Uzyskano za pomoca szybkiej kamery (1182 klatki/s), zdjęcia procesów zachodzących podczas zderzenia bańki z powierzchnią ciała stałego o skrajnie rożnych właściwościach hydrofobowo-hydrofilowych. Stwierdzono, że bańka dochodząca do powierzchni ciała stałego nie zostaje unieruchomiona, lecz może ulegać wielokrotnemu odbiciu i równocześnie jej kształt pulsuje z częstotliwością powyżej1000 Hz. Pulsacje, liczba odbić i ich amplituda maleją wraz ze wzrostem stężenia α-terpineolu. W wodzie destylowanej liczba odbić i ich amplituda są identyczne zarówno przy powierzchni szkła jak i przy powierzchni teflonu. Natomiast w roztworach α-terpineolu zaobserwowano tzw. "necking" przy powierzchni teflonu, który dowodzi powstania trojfazowego kontaktu. Interesujący jest też fakt, że tak minimalne stężenie α- terpineolu (dające pokrycie adsorpcyjne 0.6%) umożliwiło i przyspieszyło utworzenie trojfazowego kontaktu z powierzchnią hydrofobową Stwierdzono, że w badanych roztworach α-terpineolu czas indukcji w układzie bańka-teflon wynosi. 5 ms. W oparciu o wyznaczony czas indukcji oszacowano, że średnia grubość filmu ciekłego rozdzielającego bańkę i teflon (w momencie jego przerwania) wynosiła ok. 2.7 οm.