Rev. Phys. Appl. (Paris) 23, 975-987 (1988)
DOI: 10.1051/rphysap:01988002306097500

Wetting films and wetting

N.V. Churaev

Laboratory of thin liquid layers, Department of Surface Phenomena, Institute of Physical Chemistry, Academy of Sciences U.S.S.R., Leninsky Prospect 31, 117915 Moscow, U.S.S.R.

Abstract
Macroscopic approach to the wetting phenomena, based on the isotherms of disjoining pressure of wetting films in equilibrium with concave menisci or drops, allows one to calculate the contact angles for different liquids and solid substrates. The results of calculations are presented using the theory of long-range surface forces, and their agreement with experimental data is shown. The role of the transition zone between the wetting films and bulk liquid in the phenomena of line tension, mechanical and thermodynamical equilibrium, and the formation of dynamic contact angles, is demonstrated. Within the framework of the macroscopic approach the phenomena of prewetting and wetting transition are discussed.

Résumé
Une approche macroscopique des phénomènes de mouillage, basée sur les isothermes de pression de disjonction des films de mouillage en équilibre avec des ménisques concaves ou des gouttes, permet le calcul des angles de contact de divers liquides sur des substrats solides. Nous présentons les résultats de calculs utilisant la théorie des forces de surface à longue portée et nous montrons leur accord avec des données expérimentales. Nous insistons sur le rôle de la zone de transition entre le film de mouillage et le liquide en volume dans l'étude des tensions de ligne, de l'équilibre mécanique et thermodynamique et de la formation des angles de contact dynamiques. Les transitions de mouillage et de prémouillage sont discutées dans le cadre de cette théorie macroscopique.

PACS
0570J - Critical point phenomena in thermodynamics.
6810C - Fluid surface energy surface tension, interface tension, angle of contact, etc..
6810G - Fluid interface activity, spreading.

Key words
contact angle -- surface tension -- thermodynamics -- thin films -- wetting -- wetting phenomena -- isotherms -- disjoining pressure -- menisci -- drops -- contact angles -- substrates -- long range surface forces -- transition zone -- bulk liquid -- line tension -- thermodynamical equilibrium -- prewetting