Mostki cieczowe

Mostki cieczowe to kapilarne połączenia cieczy, które tworzą się między cząstkami ciała stałego lub między cząstką a stałą ścianką. Powstają, gdy w przestrzeni porowej, która w przeciwnym razie jest wypełniona gazem, znajduje się niewielka ilość cieczy. Na skutek zwilżania i sił kapilarnych ciecz tworzy wówczas menisk pomiędzy powierzchniami ciał stałych.

Takie mostki cieczowe wytwarzają siły przyciągające między uczestniczącymi cząstkami ciała stałego. Odpowiadają za to ciśnienie kapilarne i napięcie powierzchniowe cieczy w połączeniu z zachowaniem zwilżania powierzchni ciała stałego. Często stosowana, uproszczona zależność dla ciśnienia kapilarnego w mostku cieczowym ma postać:

p_(cap) = 2 * γ * cos(θ) / r

• p_(cap): ciśnienie kapilarne w mostku cieczowym
• γ: napięcie powierzchniowe cieczy
• θ: kąt zwilżania (kąt kontaktowy)
• r: charakterystyczny promień krzywizny menisku

Im większe napięcie powierzchniowe, tym większe ciśnienie kapilarne. Dobre zwilżanie (małe θ, cos(θ) bliskie 1) dodatkowo wzmacnia przyciąganie. Siłę F_(cap) wynikającą z p_(cap) działającą na układ cząstek można w przybliżeniu oszacować na podstawie efektywnej powierzchni kontaktu A:

F_(cap) ≈ p_(cap) * A

• F_(cap): siła kapilarna
• A: efektywna powierzchnia kontaktu mostka cieczowego

W materiałach sypkich mostki cieczowe mogą znacznie zwiększać kohezję. Wilgotne proszki wykazują skłonność do zbrylania, tworzenia mostów w silosach oraz powstawania aglomeratów. W zależności od ilości cieczy rozróżnia się stany pendularne (pojedynczo wykształcone mostki cieczowe), sieci funikularne oraz nasycenie kapilarne. W praktyce mostki cieczowe odgrywają rolę w aglomeracji, suszeniu, problemach z przepływem wilgotnych proszków, a także w ocenie czyszczalności i resztkowego przywierania w aparatach.