de flesta ytfria energiteorierna har en grund i förståelsen av de molekylära interaktionerna vid det flytande fasta gränssnittet.
Youngs ekvationstillstånd
, där ysv är den ytfria energin, ysl är gränsspänningen mellan vätskan och det fasta ämnet, ylv är vätskans ytspänning och augily är kontaktvinkeln på en yta. Av dessa kan vätskans ytspänning och kontaktvinkeln lätt mätas. Gränsspänningen mellan det fasta och vätskan är den egenskap som har orsakat mycket debatt under de senaste två århundradena.
För närvarande är det mest använda gränssnittsspänningsförhållandet baserat på det som presenteras av Girifalco och Good.
, där 2 = 1 antas. Detta är grunden för de mest använda SFE-teorierna fortfarande idag.
Owen, Wendt, Rabel och Kaelble (OWRK) metod
OWRK är den mest använda ytfria energimetoden. Det separerar interaktionerna vid det flytande fasta gränssnittet i dispersiv och polär. Tanken att mängden gränssnittsspänning bestäms av olika gränssnittsinteraktioner som beror på egenskaperna hos både mätvätskan och den fasta ytan presenterades av Fowkes. Han antog att ytfri energi av en fast och ytspänning av en vätska är en summa av oberoende interaktioner såsom dispersion, polär, väte (relaterad till vätebindningar), induktion och syrabaskomponenter. I OWRK-metoden accepteras multikomponentmetoden men interaktionerna är indelade i dispersiv och polär, endast. De polära interaktionerna innehåller Sedan alla andra interaktioner (utom den dispersiva) som nämns ovan.
Wu-metod
Wu kom överens med Owen et al. och uppdelad ytfri energi i dispersiva och polära komponenter. Han använde emellertid ett harmoniskt medelvärde av gränssnittsinteraktionerna istället för en geometrisk. Gränsspänningen kan sedan skrivas som
van Oss – Chaudhury-Good (vOCG) teori
den nyaste teorin utvecklades av Van Oss, Chaudhury och Good. De delade interaktionerna i långväga interaktioner som inkluderar London, Keesom, och Debye interaktioner. Denna komponent kallas Lifshitz-van der Waals-komponenten (yLW) och motsvarar den dispersiva delen av OWRK-teorin. Den andra delen innehåller kortdistans interaktioner som kallas syra – baskomponenten (yAB) som är uppdelad i sura (6+) och basiska (6-) utgör.
denna teori, ibland även kallad syrabasteori, är den näst mest använda ytfri energiteorin. Det har särskilt använts för att titta på interaktioner mellan proteiner (och andra biopolymerer) med hydrofoba fasta ämnen.
