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接觸角測(cè)量?jī)x采用浮泡法測(cè)量接觸角的特點(diǎn)1

更新日期:2020-10-16      瀏覽次數(shù):3054
   Captive Bubble method是指把樣品浸泡于待測(cè)液體相內(nèi),通過在液體相中產(chǎn)生氣泡并把氣泡俘獲或捕捉住在樣品(朝下的)表面來進(jìn)行接觸角或表面潤(rùn)濕性的測(cè)量和表征,所以被稱為俘泡法或捕泡法。與通常的接觸角測(cè)量法(在空氣相中)相比,二者的差異在于(參見圖-1):
  1·普通接觸角測(cè)量法:樣品表面和測(cè)試液體在相互接觸前都處于大氣相中,二者之間通過空氣相分離;當(dāng)液滴轉(zhuǎn)移到樣品表面時(shí),液滴相通過往外排擠原先與樣品表面相接觸的空氣相而實(shí)現(xiàn)在樣品表面的鋪展,所以測(cè)量得到的接觸角值比較接近前進(jìn)接觸角值?。
  2·Captive Bubble測(cè)量法:樣品表面和測(cè)試氣體(如采用空氣)在相互接觸前都處于測(cè)試液體相中,二者之間通過液體相分離;當(dāng)氣泡轉(zhuǎn)移到樣品表面時(shí),氣體相通過往外排擠原先潤(rùn)濕樣品表面的液體相而實(shí)現(xiàn)其在樣品表面的鋪展,所以測(cè)量得到的接觸角值比較接近(液體的)后退接觸角值。
  3.采用Captive Bubble法測(cè)量時(shí),由于樣品表面浸泡在測(cè)試液體中,而且時(shí)間往往比較長(zhǎng),使得液體有足夠的時(shí)間去滲入樣品表面,并與樣品表面發(fā)生(物理、甚至化學(xué)性質(zhì)的)相互作用,從而影響或改變樣品表面的屬性(包括表面形態(tài))。這與采用普通接觸角測(cè)量法時(shí),液體只有有限的時(shí)間(從液滴接觸樣品表面起到測(cè)量結(jié)束)與表面發(fā)生接觸和相互作用,是有較大區(qū)別的:滲入到樣品表面的液體層將不太可能再被后來的氣體相所排擠走。

接觸角測(cè)量?jī)x

  所以只有對(duì)于一些非常完美的樣品表面(此時(shí)接觸角的滯后效應(yīng),contact angle hysteresis,幾乎不存在),而且采用的液體又不會(huì)與表面發(fā)生任何相互作用時(shí),才可能出現(xiàn)采用二個(gè)不同的測(cè)量方法獲得基本一致的接觸角測(cè)量值的情況。所以實(shí)際中的多數(shù)樣品,采用普通接觸角測(cè)量法和俘泡法獲得的某一液體在固體表面的接觸角值一般是有區(qū)別的,但存在(正比的)關(guān)聯(lián)性。所以具體選擇采用哪一種方法來考察樣品表面的接觸角值或潤(rùn)濕性,應(yīng)更多地從樣品的本質(zhì)和具體應(yīng)用環(huán)境出發(fā)來考慮;在不少情況下,二個(gè)不同的測(cè)量方法能夠很好相互互補(bǔ),使得同時(shí)運(yùn)用二種方法能夠?qū)λ疾斓捏w系作出更全面的評(píng)價(jià)。
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