De meeste theorieën over vrije oppervlakte-energie hebben een basis voor het begrijpen van de moleculaire interacties op het raakvlak tussen vloeistof en vaste stof.
De vergelijking van Young stelt
, waarbij ysv de oppervlakte vrije energie is, ysl de interfaciale spanning tussen de vloeistof en de vaste stof, ylv de oppervlaktespanning van de vloeistof en θY de contacthoek op een oppervlak. Hieruit kunnen de oppervlaktespanning van de vloeistof en de contacthoek eenvoudig worden gemeten. De interfaciale spanning tussen de vaste stof en de vloeistof is de eigenschap die de afgelopen twee eeuwen veel discussie heeft veroorzaakt.
Op dit moment is de meest gebruikte interfaciale spanningsrelatie gebaseerd op die van Girifalco en Good.
, waarbij φ = 1 wordt aangenomen. Dit is de basis van de meest gebruikte SFE theorieën nog steeds vandaag.
Owen, Wendt, Rabel and Kaelble (OWLK) method
OWLK is de meest gebruikte oppervlakte vrije energie methode. Het scheidt de interacties bij de vloeistof-vaste interface in dispersieve en polaire. Het idee dat de hoeveelheid van de interfaciale spanning wordt bepaald door verschillende interfaciale interacties die afhankelijk zijn van de eigenschappen van zowel de meetvloeistof als het vaste oppervlak werd gepresenteerd door Fowkes. Hij nam aan dat de oppervlakte vrije energie van een vaste stof en de oppervlaktespanning van een vloeistof een som is van onafhankelijke interacties zoals dispersie, polaire, waterstof (gerelateerd aan waterstofbindingen), inductie en zuur-base componenten. In ohrk methode, wordt de multicomponent benadering geaccepteerd maar de interacties zijn verdeeld in dispersieve en polaire, alleen. De polaire interacties bevatten dan alle andere interacties (behalve de dispersieve) die hierboven zijn genoemd.
Wu methode
Wu overeengekomen met Owen et al. en verdeelde oppervlakte vrije energie in dispersieve en polaire componenten. Hij gebruikte echter een harmonisch gemiddelde van de interfaciale interacties in plaats van een geometrische. De interfaciale spanning kon dan geschreven worden als
van Oss – Chaudhury – Good (vOCG) theorie
de nieuwste theorie werd ontwikkeld door Van Oss, Chaudhury en Good. Zij verdeelden de interactie in de lange-waaierinteracties die Londen, Keesom, en Debye interactie omvatten. Deze component wordt de Lifshitz-van der Waals component (yLW) genoemd en is equivalent aan het dispersieve deel van de ohrk-theorie. Het andere deel bevat kort-bereik interacties genoemd de zuur-base component (yAB) die is verdeeld in zure (γ+) en basische (γ -) vormt.
Deze theorie, soms ook zuur-base theorie genoemd, is de tweede meest gebruikte oppervlakte vrije energie theorie. Het is vooral gebruikt om interactie van proteã nen (en andere biopolymeren) met hydrophobic vaste stoffen te bekijken.
