
大昌華嘉科學(xué)儀器部

已認(rèn)證
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接觸角測量通常用于評(píng)估表面的潤濕性。除了使用光學(xué)接觸角測量外,也可用力學(xué)法張力儀測量—Wilhelmy法。
? Wilhelmy板法的基本原理
Wilhelmy板是指具有一定尺寸的薄板,通常用于分別測量氣液界面或液液界面之間的表面或界面張力。然而,相同的測量原理也可用于測量板或桿的接觸角。
Wilhelmy板法基于測量部分浸入液體中的板上的力F,作用在板上的力可以寫成:
P是板的周長,γ是液體的表面張力,ρ是液體的密度,A是板的表面積,h是浸潤深度,g是重力常數(shù)。等式右側(cè)的項(xiàng)由潤濕力引起,第二項(xiàng)由浮力引起。 在下圖中,作用在板上的力在浸潤循環(huán)中的各步驟都有說明。首先,將板懸掛在天平上,測得的力是由板的質(zhì)量引起的。在測量開始時(shí)天平通常歸零(階段1)。當(dāng)板接觸自動(dòng)檢測的液體表面時(shí)(階段2)。當(dāng)板浸入時(shí),施加在板上的力是由潤濕力、板的質(zhì)量和浮力(階段3)引起的。通過歸零平衡,板的質(zhì)量被扣除。 前進(jìn)角和后退角可以分別通過零深度處理前進(jìn)曲線和后退曲線的線性回歸來解決。 當(dāng)使用Wilhelmy板進(jìn)行表面張力測量時(shí),板通常由鉑制成,以確保被測液體與板之間的接觸角為0。這導(dǎo)致cosθ=1,當(dāng)板的周長已知時(shí),表面張力很容易測定。 對(duì)于接觸角測量,需要知道液體的表面張力。此外,樣品的周長,無論是板還是棒都需要知道。此外,樣品在整個(gè)浸入長度上的形狀必須均勻,并且樣品的兩側(cè)均勻,因?yàn)榻佑|角是整個(gè)浸入?yún)^(qū)域的平均值。 ? 實(shí)際測量的Wilhelmy板曲線 在實(shí)踐中,使用Wilhelmy板方法獲得的曲線通??雌饋硐褡筮叺那€。當(dāng)樣品接觸液體表面時(shí),數(shù)據(jù)收集就開始了。軟件會(huì)自動(dòng)檢測到此點(diǎn),曲線的部分(AB)未用于接觸角分析,因?yàn)榘朐旅嫒栽跇悠分車纬?。?dāng)半月面形成時(shí),前進(jìn)角穩(wěn)定。在C點(diǎn),運(yùn)動(dòng)被逆轉(zhuǎn),并且再次需要一些時(shí)間讓半月面穩(wěn)定下來(從C到D)。曲線的形狀取決于測量的樣品。上面的曲線是在一塊矩形的聚合物上測量的,下面的曲線是在薄纖維上測量的。 Wilhelmy板法給出了樣品浸入部分的前進(jìn)和后退角以及接觸角滯后。 要了解更多關(guān)于Wilhelmy板法測定接觸角的信息,請(qǐng)聯(lián)系DKSH索取更多相關(guān)資料。
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