所謂水滴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(xiàn)把液相夾在其中時(shí)所成的角。
水滴角界面測量?jì)x,主要用于測量液體對固體的接觸角,即液體對固體的浸潤性,該儀器能測量各種液體對各種材料的接觸角。該儀器對石油、印染、醫藥、噴涂、選礦等行業(yè)的科研生產(chǎn)有非常重要的作用。
下面讓我們來(lái)了解一下水滴角界面測量?jì)x的原理
用水滴角界面測量?jì)x本身附帶的注射器針頭將一滴待測液體滴在基質(zhì)上。液滴會(huì )貼附在基質(zhì)表面上并投射出一個(gè)陰影。投影屏幕千分計會(huì )使用光學(xué)放大作用將影像投射到屏幕上以進(jìn)行測量。
這個(gè)投影屏幕千分計帶有一個(gè)可調式標本夾,能夠在垂直方向或軸向上對準圖像;通過(guò)滑動(dòng)屏幕可在水平方向上調整圖像。鎖定旋鈕可將投影液滴固定在位。若要讀取液滴角度,您需要找準從圖像拐角接觸點(diǎn)到圖像點(diǎn)之間的切線(xiàn);請用專(zhuān)門(mén)校準的分度器標尺測量角度。
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,不出現彎曲。否則,液面將出現彎曲現象。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(lèi)似于液滴高度/寬度法測量,運用圓方程式來(lái)擬合液滴的輪廓形狀,從而計算出接觸角。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大而增大;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。