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疏水表面接觸角測量實驗誤差分析

山東朱氏藥業(yè)集團有限公司2022/10/22 23:27:23

接觸角的定義

大自然當中，生活中，工業(yè)應用中潤濕現(xiàn)象無處不在。例如，落在荷葉上雨滴有的鋪展到葉子上，有的呈球狀。潤濕現(xiàn)象是三相共存并且達到平衡時的一種現(xiàn)象，潤濕現(xiàn)象主要分為三類：粘附潤濕、鋪展?jié)櫇窈徒䴘瘛?/p>

潤濕現(xiàn)象達到平衡后，液體在三相交界處存在一定的角度，稱之為接觸角，如下圖1。液滴的形狀，或者與固體平面的角度大小，則是由三種表面的張力所決定的。由此可見，通過測試接觸角可了解液體在一定固體表面的潤濕程度。




圖1 接觸角示意圖

接觸角測試

一般使用影像分析法的接觸角測試儀來測量接觸角，進而比較表面的親疏水性。

儀器的構成主要是：光源系統(tǒng)、注射器、載物臺圖像采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等。具體過程即樣品平放在載物臺上，注射器中選擇合適的液體滴入待測樣品，采集液滴落下后的圖像，對圖像進行數(shù)據(jù)處理。




圖2量角法測量接觸角示意圖

注意事項

1、影響接觸角的因素很多。固體表面粗糙度、均勻性，極性、污染等；盡量**測試樣品表面平整、無污染數(shù)據(jù)處理方式有多種，基本是儀器或人為調整基線測量，這個會存在一定的誤差。

2、對于親水性很強或疏水性很強的樣品，可以先試驗一下初步觀察樣品情況和記錄時間。

3、盡量**實驗室空氣流動小，放置揮發(fā)性強的樣品表面發(fā)生變化以及疏水性強的樣品由于空氣振動而滾動。

4、一個樣多次測量取平均值，再做平行測試，以減小實驗誤差。