接觸角測(cè)定儀的測(cè)量方法及正確操作要點(diǎn)介紹
接觸角測(cè)定儀的測(cè)量方法:
拍攝液滴圖象
確定基準(zhǔn)線(固體與液體的分界線,、兩個(gè)三相點(diǎn)的連線)
確定液滴外型輪廓
選取適當(dāng)?shù)挠?jì)算方法擬合液滴外型曲線,計(jì)算接觸角
在固體水平平面上滴上一滴液滴,,在固體表面上的固-液-氣三相接壤點(diǎn)處由其氣-液界面和固-液界面兩切線把液相夾在其間時(shí)所形成的角稱為接觸角。而在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,,通常使用接觸角測(cè)定儀完成界面直接觸角的丈量,。下面簡(jiǎn)略介紹常用的丈量辦法及有關(guān)操作需求。
液滴高度/寬度法運(yùn)用圓方程式來(lái)擬合液滴的概括形狀,,然后核算出接觸角,。因?yàn)榇宿k法假定了液滴(截面)的形狀為圓的一部分,,所以其適用范圍只限于球狀或接近球狀的液滴。因?yàn)橹亓Φ挠绊?,?yán)格地講,,液滴的形狀都違背球型:違背的程度隨液滴的體積增大而增大;在相同的體積下,液體的比重越大,,表面張力越小,,違背的起伏也越大。
通常情況下,,關(guān)于體積小于5微升的水液滴,,其所受的重力對(duì)形狀的影響被認(rèn)為小到可忽略不計(jì),此刻可用本辦法核算,。文獻(xiàn)中說(shuō)到經(jīng)過(guò)丈量液滴的高度和寬度來(lái)核算接觸角的辦法本來(lái)即是圓法zui簡(jiǎn)略運(yùn)用,。而上面說(shuō)到的Conic法本來(lái)也已包含圓形法,因?yàn)閳A方程式僅僅二次曲線的一特例,。當(dāng)液滴的體積較大,,或液體的比重很大,或液體的表面張力相對(duì)較小,,形成其形狀顯著違背球形,,此刻運(yùn)用本辦法能夠會(huì)致使很大的丈量誤差,可大至幾十度,。所以必定要留意本辦法的局限性,。主張本辦法只用來(lái)核算接觸角小于30度的液滴,或形狀等于或接近于球的液滴,。
留意:液滴高度/寬度法也是一整體液滴法,。在核算時(shí)考慮的是整個(gè)液滴的概括形狀,不是部分,,所以當(dāng)液滴的形狀遭到其它物體攪擾時(shí),,如針管置于液滴內(nèi),就會(huì)影響辦法的性,,乃至不再適用,。
前面對(duì)接觸角測(cè)定儀的有關(guān)丈量辦法進(jìn)行了介紹,實(shí)施時(shí)應(yīng)留意以下兩個(gè)疑問(wèn):平衡時(shí)刻和系統(tǒng)溫度的安穩(wěn),,當(dāng)系統(tǒng)未達(dá)平衡時(shí),,接觸角會(huì)改變,這時(shí)的接觸角稱為動(dòng)態(tài)接觸角,,動(dòng)態(tài)接觸角研討關(guān)于一些粘度較大的液體在固體平面上的活動(dòng)或鋪展有重要意義(因粘度大,,平衡時(shí)刻長(zhǎng))。一起,關(guān)于溫度改變較大的系統(tǒng),,因?yàn)楸砻鎻埩Φ母淖?,接觸角也會(huì)改變,因而,,若一已基平達(dá)平衡的系統(tǒng),,接觸角的改變,能夠與溫度改變有關(guān),,簡(jiǎn)略判別影響要素的辦法是,,平衡時(shí)刻的影響通常是單方向的,而溫度的波動(dòng)能夠形成γ的升高或下降,。 除平衡時(shí)刻和溫度外,,影響接觸角安穩(wěn)的要素還有接觸角滯后和吸附作用。