Мочљивост, контактни угао и мерење

Мочљивост, контактни угао и мерење

Мочљивост, контактни угао и мерење

Када стављате капљицу на чврсту површину, може доћи до једног од следећих услова:

Капљица се потпуно распршује преко чврсте површине, чинећи течни филм на врху.

Капљица се простире преко чврсте површине и на њој се појављује раширена капљица.

Капљице се скоро не распршују на чврсту површину, већ се "сједе" на њих како би обликовале високо испупчену капљицу.

Влажење се односи на поступак замене једне друге течности која се не меша (гас или другу течност) са течностима на чврсту површину. Степен у коме се течност мокра на чврсту површину може се мерити контактним углом, који је угао између интерфејса течности / ваздуха и чврсте површине (укључујући део течног фаза)

У првом случају, контактни угао је 0 ° и кажемо да течност може у потпуности влажити чврсту површину; у другом случају контактни угао је већи од 0 °, али мањи од 90 °, кажемо да течност може делимично мокра чврста површина; У трећем случају, контактни угао је већи од 90 °, кажемо да течност не може мокарити чврсту површину.

За дати трофазни систем течне / чврсте површине / атмосфере (што може бити и друга течност која није компатибилна са течностима), контактни угао треба да буде специфична вредност која је одређена интеракцијом између три фазе, текући / гасни, течни / чврсти и чврсти / гасни интерфејс, одређује сам систем, резултат потраге за минималном укупном енергијом. Облик капљице на чврстој површини одређује се ИЛ једначином, док контактни угао функционише као гранични услов. У идеалном случају, однос између угла контакта и трофазне силе интеракције може се описати следећом Иоунговом једначином (Иоунг'с Екуатион)

Опсег и примјери углова контакта

4) капљице воде на листу лотоса

Пендант Дроп након фиксирања Опсег физички значајних углова контакта је од 0 ° до 180 °. Угао контакта од 0 ° значи да се течност потпуно распршује преко чврсте површине све док се не формира моноламин (ако нема опструкције!). Угао контакта од 0 ° до 30 ° показује да течност има добру отпорност на чврсту површину и добро ће се ширити. Овај опсег је важан за многе процесе као што су боје, премази, чишћење, држање чвора и тако даље. Угао контакта између 30 ° и 90 ° значи да течност има одређену водоотпорност на чврсту површину, али није добро. Када је контактни угао већи од 90 °, течност нема отпорност на чврсту површину. Када овај угао Када се угао повећава на око 130 ° -140 °, течност почиње да испољава површинску репелентност на чврсту површину. Кад је угао контакта повећан изнад 150 °, капљица је заправо само "седи" на површини, остављајући површину чим има шансу и показује висок степен репеленције на површини. Ово је случај са капљицама воде на листовима лотоса, са угловима контакта до око 170 °, познатим под именом "лотус ефекат", који се често називају и суперхидрофобним површинама. Они се самочишћују и имају велике потенцијалне примјене, тако да је то тренутна истраживања.

Δθ = θ _а - θ _р

Стварна неадекватна површина, што резултира у карактеризацији угла контактног угла површинске осетљивости традиционалне праксе није савршено, морате такође узети у обзир хистерезу контактног угла, како бисте у потпуности карактерисали, као што су суперхидрофобне површине површине.