Adhäsionsarbeit

Die Adhäsionsarbeit W12 ist die Arbeit, die verrichtet werden muss, um zwei angrenzende Phasen 1 und 2 einer Flüssig-flüssig- oder Flüssig-fest-Phasengrenze voneinander zu trennen. In der Umkehrung ist sie die Energie, die beim Vorgang der Benetzung frei wird. Die Einheit der Adhäsionsarbeit lautet J/m2.

Hintergrund

Bei der Benetzung einer Phase durch eine andere verschwinden die beiden zuvor vorhandenen Oberflächen, weshalb aufgrund der jeweiligen Oberflächenspannungen σ1 und σ2 Energie frei wird. Gleichzeitig muss zur Bildung der Grenzfläche Arbeit geleistet werden, die als Grenzflächenspannung σ12 bezeichnet wird. Die Adhäsionsarbeit ergibt sich entsprechend aus folgender Gleichung:

Wls = σ1 + σ2 - σ12

Bei einer Flüssig-fest-Phasengrenze kann die Adhäsionsarbeit Wls (l für liquid; s für solid) nach der Young-Dupré’schen Gleichung aus dem Kontaktwinkel θ berechnet werden:

Wls = σl(1 + cosθ)
 
Die Adhäsionsarbeit ist Maß für die Festigkeit des Kontaktes zwischen zwei Phasen. Ihre Kenntnis ist daher wichtig für Vorgänge wie Coating, Lackierung, Reinigung, Drucken, hydrophobe oder hydrophile Beschichtung, Kleben, Dispergierung...