接觸角測(cè)量?jī)x,主要用于測(cè)量液體對(duì)固體的接觸角,即液體對(duì)固體的浸潤(rùn)性,該儀器能測(cè)量各種液體對(duì)各種材料的接觸角。該儀器對(duì)石油、印染、醫(yī)藥、噴涂、選礦等行業(yè)的科研生產(chǎn)有非常重要的作用。
所謂接觸角是指在一固體水平平面上滴一液滴,固體表面上的固-液-氣三相交界點(diǎn)處,其氣-液界面和固-液界面兩切線把液相夾在其中時(shí)所成的角。
接觸角測(cè)量?jī)x原理是固體板插入液體時(shí),只有板面與液體的夾角恰好為接觸角時(shí)液面才直平伸至三相交界處,不出現(xiàn)彎曲。否則,液面將出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象。因此,改變板的插入角度直至液面三相交界處附近無(wú)彎曲,這時(shí),板面與液面的夾角即為接觸角。
其實(shí)有點(diǎn)類似于液滴高度/寬度法測(cè)量,運(yùn)用圓方程式來(lái)擬合液滴的輪廓形狀,從而計(jì)算出接觸角。由于此方法假定了液滴(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。由于重力的影響,嚴(yán)格地講,液滴的形狀都偏離球型:偏離的程度隨液滴的體積增加而增加;在同樣的體積下,液體的比重越大,表面張力越小,偏離的幅度也越大。
接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)試葉片表面的水接觸角值,通常情況下,葉片的表面結(jié)構(gòu)(異構(gòu)性)會(huì)導(dǎo)致接觸角出現(xiàn)各向不一致。因而,接觸角測(cè)量通常采用的算法目前僅有阿莎算法(ADSA-RealDrop)可以完成左、右不同角度并基于修正重力后、綜合表面張力和接觸角值進(jìn)行分析的。目前僅提供橢圓或圓擬合算法,這些算法只是簡(jiǎn)單的量角功能,與界面化學(xué)分析存在較大差異。量角法則所得數(shù)據(jù)通常指導(dǎo)意義不強(qiáng),只是簡(jiǎn)單的出具一個(gè)數(shù)據(jù)值,具體科學(xué)性不強(qiáng)。
接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)試葉片上水滴的接觸角值。
水滴在葉片的接觸角值通常要求形成水滴水角度且在很短的瞬間達(dá)到親水的目的。因而,對(duì)于測(cè)量?jī)x的要求應(yīng)包括:
1、樣品臺(tái)能夠獨(dú)立調(diào)整水平。因?yàn)樵谟H水角度值時(shí),本身的液滴有效像素在高度時(shí)已經(jīng)不多。加上葉片表面的不平整同樣會(huì)導(dǎo)致側(cè)觀察時(shí)要求樣品臺(tái)面能夠獨(dú)立調(diào)整水平,且是微米級(jí)控制精度。
2、提供遮光板技術(shù)。因?yàn)橛H水角度值時(shí),光線在液滴表面形成漫反射,液滴輪廓邊緣清晰度降低。