Від поверхневої енергії залежать міцність зчеплення, зародження і ріст покриття при його нанесенні вакуумними методами. Вона визначає імовірність утворення зародків нової фази при фазових переходах у хімічних реакціях і при кристалізації. При рості кристалів імовірність утворення зародків залежить від того, чи можуть зародки збільшуватися до критичних розмірів, а їх росту перешкоджає, головним чином, загальне збільшення вільної енергії внаслідок поверхневої енергії зародків, що виникають і ростуть.

Змочування твердого тіла характеризується крайовим кутом змочування, який визначається широко відомими термодинамічними рівняннями, що містять у собі поверхневу енергію і енергію поверхні поділу твердої і рідкої фаз. Мимовільне розтікання рідини по поверхні твердого тіла зумовлено зменшенням вільної енергії. Воно відбувається тоді, коли поверхнева енергія твердого тіла перевищує суму поверхневої енергії рідини і енергії поверхні поділу між твердим тілом та рідиною.

1.4. Адсорбція

Адсорбція — це здатність твердого тіла (адсорбенту) утримувати на своїй поверхні атоми і молекули іншої речовини — адсорбату. Адсорбція відбувається під дією некомпенсованих сил міжатомної взаємодії в поверхневому шарі адсорбенту, які притягають молекули адсорбату з приповерхневої області. Адсорбція зменшує поверхневу енергію адсорбенту і є початковою стадією процесу взаємодії між твердою речовиною та газом.

У середньому на 1 см2 чистої металевої поверхні припадає приблизно 1015 адсорбційних позицій. Із кінетичної теорії газів випливає, що при тиску 133,3 • 10~б Па і температурі 20 °С чиста металева поверхня вкриється мономолекулярним шаром адсорбованого газу приблизно через 2 год.

Прийнято розрізняти фізичну і хімічну адсорбцію. При фізичній адсорбції адсорбований шар зв'язаний з поверхнею твердого тіла, наприклад, силами Ван-дер-Ваальса, а при хімічній адсорбції (скорочено хемосорбції) — силами хімічних сил зв'язку, що виникають внаслідок хімічної взаємодії адсорбату з поверхнею твердого адсорбенту.

Існує кілька ознак, за якими прийнято відрізняти хімічну адсорбцію від фізичної. Звичайним критерієм є розходження в теплоті адсорбції. Теплота фізичної адсорбції зазвичай не перевершує 40 кДж/моль.