親水性指分子能夠透過(guò)氫鍵和水形成短暫鍵結(jié)的物理性質(zhì)。其物理表現(xiàn)為浸潤(rùn)現(xiàn)象。浸潤(rùn)指液體與固體發(fā)生接觸時(shí)，液體附著在固體表面或滲透到固體內(nèi)部的現(xiàn)象，此時(shí)對(duì)該固體而言，該液體叫做浸潤(rùn)液體。不浸潤(rùn)指液體與固體發(fā)生接觸時(shí)，液體不附著在固體表面且不滲透到固體內(nèi)部的現(xiàn)象，此時(shí)對(duì)該固體而言，該液體叫做不浸潤(rùn)液體。

浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可以用分子力作用解釋。當(dāng)液體與固體接觸時(shí)，在接觸處形成一個(gè)液體薄層，這個(gè)液體薄層叫做附著層。附著層內(nèi)部的分子同時(shí)受到液體分子和固體分子的吸引。如果固體分子對(duì)液體分子的引力大于液體分子之間的引力，那么附著層的分子密度將會(huì)大于液體的分子密度，此時(shí)附著層內(nèi)的分子相互作用表現(xiàn)為斥力，液面呈現(xiàn)擴(kuò)散散的趨勢(shì)，便形成了浸潤(rùn)現(xiàn)象。如果固體分子對(duì)液體分子的引力小于液體分子之間的引力，那么附著層的分子密度將會(huì)小于液體的分子密度，此時(shí)附著層內(nèi)的分子相互作用表現(xiàn)為引力，液面呈現(xiàn)收縮的趨勢(shì)，便形成了不浸潤(rùn)現(xiàn)象。

圖1 液體在基底上的接觸角對(duì)比

如上圖1為不同液體的親水性比較。A表現(xiàn)出液體在基底上具有非常高的表面張力，因此親水性較差。而C表現(xiàn)出液體在基底上具有非常低的表面張力，因而有較好的浸潤(rùn)。A有一個(gè)大的接觸角，而C有一個(gè)小的接觸角。

決定親水性的方法是測(cè)量接觸角。測(cè)量液珠滴落在表面的接觸角。例如，露水在荷葉上會(huì)有一個(gè)比較大的接觸角，而灘開(kāi)在固體表面的水珠會(huì)有一個(gè)較小的接觸角。接觸角θ和材料的表面活性可以用以下的公式表明。

γsv =γSL +γLVCOSθ

式中γ指兩種物質(zhì)間的表面張力，而S，V和L分別代表在接觸角實(shí)驗(yàn)中的固體，氣體和液體。

如下圖2所示，接觸角在90°或以上通常我們認(rèn)為一個(gè)表面是不可浸潤(rùn)的，而小于90°意味著此表面是可浸潤(rùn)的。對(duì)水而言，一個(gè)可浸潤(rùn)的表面我們也可以稱其為親水的，而一個(gè)不可浸潤(rùn)的表面我們稱其為不親水的。

圖2 接觸角和親水性的關(guān)系

親水性可以理解為基底的表面活性，即為液體和基底之間的化學(xué)鍵接強(qiáng)度。接觸角小，表現(xiàn)為液體在基底上具有較高的表面活性，即較好的親水性。反之，如接觸角比較大，則表現(xiàn)為較差的親水性，不易被水潤(rùn)濕。