什麽是接觸角

什麽是接觸角

接觸(chù)角是指在氣、液、固三相交點處(chù)所作的氣-液界面的切線與固-液交界線之間的夾角θ，是潤濕程度的量度。

若θ<90°，則固體是親液的，即液體可潤濕固體，其角越小，潤濕性越好；若θ>90°，則固體是憎液的，即液體不潤濕固體，容易在表面上移動(dòng)，不能進(jìn)入毛細孔。

潤濕過程與體系的界面張力有關。一滴液體落在水平固體表面上，當(dāng)達(dá)到平衡時
，

形成的接觸(chù)角與各界面張力之間(jiān)符合下面的楊氏公式(Young Equation):

γs,g = γs,l + γg,l×cosθ

由它可以預測如下幾種潤濕情況：

1)當(dāng)θ=0，*潤(rùn)濕；

2)當(dāng)θ﹤90°，部分潤(rùn)濕或潤(rùn)濕；

3)當(dāng)θ=90°，是潤(rùn)濕與否的分界線；

4)當(dāng)θ﹥90°，不潤(rùn)濕；

5)當(dāng)θ=180°，*不潤(rùn)濕。

毛細現象中液體(tǐ)上升
、下降高度h。h的正負(fù)表示上升或下降
。

浸潤液體上升，接觸(chù)角爲銳角；不浸潤液體下降，接觸(chù)角爲鈍(dùn)角。

上升高度h=2*表面張力系數(shù)/(液體密度*重力加速度g*液面半徑(jìng)R)。

上升高度h=2*表面張力系數*cos接觸(chù)角/(液體密度*重力加速度g*毛細管半徑(jìng)r)。

潤濕性問題與採(cǎi)礦浮選、石油開採(cǎi)、紡織印染、農藥加工、感光膠片生産(chǎn)、油漆配方以及防水、洗滌等都有密切關系。

接觸角現有測(cè)試方法通常有兩種:其一爲外形圖像分析方法;其二爲稱重法.後者通常稱爲潤濕天平或滲透法接觸角儀.但目前應用廣泛,測(cè)值直接與準確(què)的還是外形圖像分析方法.

外形圖像分析法的原理爲,将液滴滴於(yú)固體樣品表面,通過顯微鏡頭與相機獲得液滴的外形圖像, 再運用數字圖像處理和一些算法将圖像中的液滴的接觸(chù)角計算出來.

計算接觸角的方法通常基於(yú)一特定的數學模型如液滴可被視爲球或圓椎的一部分,然後通過測量特定的參數如寬/高或通過直接拟合來計算得出接觸角值。Young-Laplace方程描述瞭(le)一封閉界面的内、外壓力差與界面的曲率和界面張力的關系，可用來準確(què)地描述一軸對稱(chēng)的液滴的外形輪廓，從而計算出其接觸角。