接触角测量仪该如何使用
- 发布时间:2019/10/28 10:19:01
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【仪器网 使用手册】该仪器主要用于测量液体对固体的接触角, 即液体对固体的浸润性。仪器能测量各种液体对各种材料的接触角。该仪器对石油,印染,医药,喷涂,选矿等行业的科研生产有非常重要的作用。
对于理想的平面固体表面,当液滴在表面达平衡后。只有一个符合Young方程的接触角。但实际固体表面是非理想的,因而会出现滞后现象,致使接触角的测量往往很难重复。但经过精心制备和处理的表面,有可能得到较重复的数据,特别是高分子的表面。表面的制备和处理的目的是要得到较光滑、干净的理想表面,但具体的工艺因样品而异,这里不作更多的介绍。这里主要介绍一些常用的接触角测定方法,它们都是针对气—液—固体系的接触角而设计的。但其中有些方法,只需略加修改,亦适用于液—液—固体系接触角的测定。测定接触角有多种方法,可根据直接测定物理量分为四类:⑴静滴法(角度测量法)、⑵高度、长度测量法⑶力测法⑷透过测量法。前三种适用于连续的平滑固体表面,后一种方法可用于粉末固体表面接触角的测定。
量角法
液滴角度测量法是测量接触角的很常用的方法之一,如下嵊所示。该方法是将固体表面上的液滴,或将浸入液体中的固体表面上形成的气泡投影到屏幕上,然后直接测量切线与相界面的夹角,直接测量接触角的大小。
如果液体蒸气在固体表面发生吸附,影响固体的表面自由能,则应把样品放入带有观察窗的密封箱中,待体系达平衡后再进行测定。此法的优点是:样品用量少,仪器简单,测量方便。准确度一般在土1o左右。
量高法
如果液滴很小,重力作用引起液滴的变形可以忽略不计,这时的躺滴可认为是球形的一部分。接触角可通过高度的测量按下式计算:
式中h是液滴高度,d是滴底的直径。若液滴体积小于10-4mL,此方法可用。若接触角小于90o,则液滴稍大亦可应用。
液滴在纤维上的接触角也可用量角法测量,把纤维水平拉直.置于样品槽内,然后投影到电脑屏幕,直接测定液滴与纤维表面的夹角。如果液滴很小,接触角也可用量高法测量,通过式(8)来计算。
实际固体表面几乎都是非理想的,或大或小总是会出现接触角滞后现象.因此,需同时测定前进角和后退角。对于躺滴法,可用增减液滴体积的办法来测定。增加液滴体积时测出的是前进角,如图5(a)所示;减少液滴体积时为后退角,如图所示。
前进角和后退角的测定方法
为了避免增减液滴体积时可能引起液滴振动和变形,在测定时可将改变液滴体积的毛细管顶部插入液滴中,顶部插入液滴不影响接触角的数值。