分子间力根据其作用机理分为色散力、取向力、诱导力和氢键力,其中氢键以外的三种力称为范德华力。由于表面自由能是由分子间力引起的,因此这里也可以考虑基于这种机制的分类。这引出了表面自由能分量划分的概念 (γ = γd + γp + γh),这对于阐明润湿关系仅基于表面张力大小不成立的现象非常有用。分子间力与表面自由能分量之间的关系如下所示。
色散力 | 所有分子都不断振动,导致瞬时电荷不平衡,产生偶极子以及将分子拉在一起的力。 | 表面自由能色散分量γd |
定向力 | 极性分子具有偶极子,会产生正电荷和负电荷的偏置,导致分子以正负极性相互拉力。 | 表面自由能偶极子分量 γp |
感应力 | 当极性分子接近非极性分子时,非极性分子会感应出偶极子,从而导致电荷偏压并产生力。 | 它是如此之小,以至于可以忽略不计。 |
氢键力 | 由于氢原子和高负电性原子(例如 FH、OH 和 NH 分子)之间的强极性,将氢原子与其他分子中更多给电子原子结合的力。范德瓦尔斯 拥有比武力更多的力量。 | 表面自由高能氢键成分γh |