Rev. Phys. Appl. (Paris) 23, 1039-1045 (1988)
DOI: 10.1051/rphysap:019880023060103900

The role of thin films in wetting

Abraham Marmur

Department of Chemical Engineering, Technion - Israel Institute of Technology, 32000 Haifa, Israel

Abstract
The role of thin films in wetting is reviewed. Three modes of spontaneous spreading are discussed : incomplete spreading, complete spreading and mixed-mode spreading. A thin film can be either molecular or colloidal in thickness. Molecularly adsorbed films are mainly associated with incomplete spreading. Colloidal films usually extend from the bulk of the liquid in dynamic situations of complete spreading. Their existence at equilibriuim with the bulk depends on the orientation in the gravitational field. The spreading of mixtures involves complex phenomenology, much of which is yet unaccounted for by theory. The differences in surface tensions, volatilities and tendencies for adsorption among the components determine the quantitative as well as qualitative features of the spreading.

Résumé
Nous discutons le rôle des films minces dans les phénomènes de mouillage. Nous distinguons trois modes d'étalement spontané : mouillage total, mouillage partiel et un mode mixte. Un film mince peut avoir une épaisseur qui est soit dans le domaine de taille moléculaire soit dans le domaine colloidal. Les films moléculaires adsorbés sont surtout associés aux situations de mouillage partiel. Les films colloïdaux se forment à partir du liquide en volume dans des situations dynamiques de mouillage total. Leur existence à l'équilibre dépend de l'orientation dans le champ gravitationnel. L'étalement des mélanges conduit à une phénoménologie complexe qui n'est pas encore décrite par des modèles théoriques. Les différences entre les tensions de surface, le caractère plus ou moins volatil et la tendance à l'adsorption des divers composants contrôlent les propriétés de mouillage qualitativement et quantitativement.

PACS
6810C - Fluid surface energy surface tension, interface tension, angle of contact, etc..
6810G - Fluid interface activity, spreading.
6845 - Solid fluid interface processes.

Key words
surface tension -- wetting -- thin films -- wetting -- spontaneous spreading -- incomplete spreading -- complete spreading -- mixed mode spreading -- gravitational field -- surface tensions -- volatilities