测接触角实验方案
接触角专业实验

量高法
4 wh arcsin 2 2 4h w
思考题
常用的接触角测量方法有哪几种?简述它们的
什么是润湿作 用?举例说明润湿作用的重要性。
原理。 经过piranha溶液处理后,玻片表面的润湿性会 发生何种变化,为什么? 试从基片的 表面组成以及晶格结构解释不同基 片接触角测定的差异性。 影响接触角测定的因素有哪些,本实验采用了 哪些措施以提高实验的精度?
实验目的:
1. 掌握摄影法测定接触角的原理和方 法; 2. 了解沾湿、浸湿和铺展三种润湿过 程; 3. 了解计算粘附功、粘附张力和铺展 系数的原理和方法。
实验原理
润湿是最常见的界面现象,它是指一流体取代 表面上另一流体。因此,润湿总是涉及三个相, 其中至少有二相是流体。大致有以下几种类型:
•一气体和两个不互溶(或部分互溶)液体; •两个不互溶(或部分互溶)液体与一固体; •三个不互溶的(或部分互溶)液系; •一气体、一液体与固体。
Cassie模型
cosθrc=fscosθe+(1-fs)cos180°
=fs(1+cosθe)-1
பைடு நூலகம்实验设备
JC2000A静滴接触角测定仪 洁净硅片 洁净玻璃片 表面经亲水处理的硅片——硅片采用
piranha 溶液 (70:30, v/v, 98% H2SO4/30%H2O2)处理 。 (当心piranha溶液)
γsg - γsl = γlgcosθ
式中θ 称为接触角,它是 自液/固界面经过液体到气/ 液界面的夹角。用接触角来 描述润湿程度是最为方便的 方法,通常认为θ = 0º 为 完全润湿, θ 为某一定值 是不完全润湿, θ = 180º 是完全不润湿。
接触角实验报告

接触角实验报告接触角实验报告引言:接触角实验是一种常见的物理实验,通过测量液滴与固体表面之间的接触角来研究液体在固体表面上的润湿性质。
本实验旨在通过实际操作和数据记录,深入了解接触角的测量原理和应用。
实验仪器和材料:1. 接触角测量仪2. 高精度天平3. 滴管和滴液瓶4. 不同液体(如水、酒精、甘油等)5. 不同材质的固体样品(如玻璃、金属、纸张等)实验步骤:1. 准备工作:清洁实验仪器和固体样品,确保表面无尘和油脂。
2. 测量固体表面张力:使用接触角测量仪,将不同液体滴在固体表面上,记录液滴的形状和直径,计算固体表面张力。
3. 测量液体的接触角:将液体滴在固体表面上,观察液滴与固体表面的接触形态,使用接触角测量仪测量接触角,并记录数据。
4. 重复实验:重复以上步骤,使用不同液体和固体样品进行多次实验,以获得更准确的结果。
实验结果和数据分析:通过实验测量得到的接触角数据可以用来评估液体在固体表面上的润湿性质。
接触角越小,液体越容易在固体表面上展开,具有良好的润湿性;接触角越大,液体在固体表面上的展开性越差,具有较差的润湿性。
在本实验中,我们使用了水、酒精和甘油等不同液体,在玻璃、金属和纸张等不同材质的固体表面上进行了接触角测量。
实验结果显示,水在玻璃表面上的接触角较小,约为30度,表明水在玻璃表面上具有良好的润湿性;而水在金属表面上的接触角较大,约为90度,表明水在金属表面上的润湿性较差。
类似地,酒精和甘油在不同固体表面上的接触角也显示出不同的润湿性质。
实验讨论和应用:接触角实验在许多领域具有广泛的应用价值。
例如,在材料科学中,通过测量接触角可以评估涂层的润湿性能,为表面材料的选择和改进提供依据。
在生物医学领域,接触角实验可以用来研究液体在人体组织表面上的润湿性,从而指导医疗器械的设计和使用。
此外,接触角实验还可以应用于液滴传感器、液体表面张力的测量等领域。
然而,接触角实验也存在一些局限性。
首先,实验结果受到实验条件和测量误差的影响,需要进行多次实验取平均值以提高结果的准确性。
接触角实验报告

接触角实验报告
接触角实验报告
实验目的:测量液体在不同固体表面上的接触角,了解液体与固体之间的相互作用。
实验原理:接触角指的是液滴与固体界面上两个相互垂直的线段所夹的夹角,用来表示液体与固体表面之间的相互作用。
接触角越小,液滴与固体表面之间的相互作用越强,液滴难以展开,接触角越大,相互作用越弱,液滴容易展开。
实验材料:实验所需材料包括:不同种类的液体,测角器,实验盘。
液体可以选择水、油等。
实验步骤:
1. 准备实验盘,将不同种类的液体倒在实验盘中。
2. 在液滴与实验盘交界处,使用测角器测量接触角。
3. 测量多组接触角数据,取平均值作为最终结果。
实验结果:
根据实验数据,我们可以得到液体在不同固体表面上的接触角。
接触角越小,液体与固体之间的相互作用越强;接触角越大,相互作用越弱。
实验讨论:
1. 实验中可能存在的误差来源:液滴初始形状不规则、实验操作误差等。
2. 实验中可以进一步研究液体性质、固体表面特性等对接触角的影响。
3. 实验结果的意义:接触角可以用来描述液体与固体之间的相互作用,对于液体在固体表面上的湿润性和附着性具有重要意义。
实验结论:
通过本实验,我们测量了液体在不同固体表面上的接触角,观察到液体与固体之间的相互作用。
实验结果表明,接触角越小,液体与固体之间的相互作用越强;接触角越大,相互作用越弱。
接触角的测量可以用来描述液体与固体之间的相互作用,对于液体在固体表面上的湿润性和附着性具有重要意义。
实验还存在一些误差来源,可以进一步完善实验方法。
接触角的测定实验报告

液-固界里交战角的丈量真验报告之阳早格格创做一、真验手段1. 相识液体正在固体表面的潮干历程以及交战角的含意与应用.2. 掌握用JC2000C1静滴交战角/界里弛力丈量仪测定交战角战表面弛力的要领.二、真验本理潮干是自然界战死产历程中罕睹的局里.常常将固-气界里被固-液界里所与代的历程称为潮干.将液体滴正在固体表面上,由于本量分歧,有的会铺展启去,有的则粘附正在表面上成为仄凸透镜状,那种局里称为潮干效率.前者称为铺展潮干,后者称为粘附潮干.如火滴正在搞洁玻璃板上不妨爆收铺展潮干.如果液体没有粘附而脆持椭球状,则称为没有潮干.如汞滴到玻璃板上或者火滴到防火布上的情况.别的,如果是能被液体潮干的固体真足浸进液体之中,则称为浸干.上述百般典型示于图1.图1 百般典型的潮干当液体与固体交战后,体系的自由能落矮.果此,液体正在固体上潮干程度的大小可用那一历程自由能落矮的几去衡量.正在恒温恒压下,当一液滴搁置正在固体仄里上时,液滴能自动天正在固体表面铺展启去,或者以与固体表面成一定交战角的液滴存留,如图2所示.图2 交战角假定分歧的界里间力可用效率正在界里目标的界里弛力去表示,则当液滴正在固体仄里上处于仄稳位子时,那些界里弛力正在火仄目标上的分力之战应等于整,那个仄稳闭系便是出名的Young圆程,即γSG- γSL= γLG·cosθ(1)式中γSG,γLG,γSL分别为固-气、液-气战固-液界里弛力;θ是正在固、气、液三相接界处,自固体界里经液体里里到气液界里的夹角,称为交战角,正在0o-180o之间.交战角是反应物量与液体潮干性闭系的要害尺度.正在恒温恒压下,粘附潮干、铺展潮干历程爆收的热力教条件分别是:粘附潮干W a=γSG-γSL+γLG≥0(2)铺展潮干S=γSG-γSL-γLG≥0 (3)式中W a,S分别为粘附潮干、铺展潮干历程的粘附功、铺展系数.若将(1)式代进公式(2)、(3),得到底下截止:W a=γSG+γLG-γSL=γLG(1+cosθ)(4)S=γSG-γSL-γLG=γLG(cosθ-1) (5)以上圆程证明,只消测定了液体的表面弛力战交战角,即不妨估计出粘附功、铺展系数,从而不妨据此去推断百般潮干局里.还不妨瞅到,交战角的数据也能动做判别潮干情况的依据.常常把θ=90°动做潮干与可的界限,当θ>90°,称为没有潮干,当θ<90°时,称为潮干,θ越小潮干本能越好;当θ角等于整时,液体正在固体表面上铺展,固体被真足潮干.交战角是表征液体正在固体表面潮干性的要害参数之一,由它可相识液体正在一定固体表面的潮干程度.交战角测定正在矿物浮选、注火采油、洗涤、印染、焊接等圆里有广大的应用.决断战效率潮干效率战交战角的果素很多.如,固体战液体的本量及纯量、增加物的效率,固体表面的细糙程度、没有匀称性的效率,表面传染等.准则上道,极性固体易为极性液体所潮干,而非极性固体易为非极性液体所潮干.玻璃是一种极性固体,故易为火所潮干.对付于一定的固体表面,正在液相中加进表面活性物量常可革新潮干本量,而且随着液体战固体表面交战时间的延少,交战角有渐渐变小趋于定值的趋势,那是由于表面活性物量正在各界里上吸附的截止.交战角的测定要领很多,根据间接测定的物理量分为四大类:角度丈量法、少度丈量法、力丈量法,透射丈量法.其中,液滴角度丈量法是最时常使用的,也是最开门见山的一类要领.它是正在仄坦的固体表面上滴一滴小液滴,间接丈量交战角的大小.为此,可用矮倍隐微镜中拆有的量角器丈量,也可将液滴图像投影到屏幕上或者拍摄图像再用量角器丈量,那类要领皆无法预防人为做切线的缺面.本真验所用的仪器JC2000C1静滴交战角/界里弛力丈量仪便可采与量角法战量下法那二种要领举止交战角的测定.三、仪器与药品仪器:JC2000C1界里弛力丈量仪,微量注射器,容量瓶,镊子,玻璃载片,涤纶薄片,散乙烯片,金属片(没有锈钢、铜等).试剂:蒸馏火,无火乙醇,十二烷基苯磺酸钠(或者十二烷基硫酸钠)十二烷基苯磺酸钠火溶液的品量分数:0.01%,%,%,%,%,%,%,%,%四、真验真量1.观察正在载玻片上火滴的大小(体积)与所测交战角读数的闭系,找出丈量所需的最佳液滴大小.2.观察火正在分歧固体表面上的交战角.3.等温下醇类共系物(如甲醇、乙醇、同丙醇、正丁醇)正在涤纶片战玻璃片上的交战角战表面弛力的测定4.等温下分歧浓度的乙醇溶液正在涤纶片战玻璃片上的交战角战表面弛力的测定5.等温下分歧浓度表面活性剂溶液正在固体表面的交战角战表面弛力的测定液体:十二烷基苯磺酸钠溶液浓度(品量分数):0.01%%%%%%%%%6.测浓度为%十二烷基苯磺酸钠火溶液液滴正在涤纶片战载玻片表面上交战角随时间的变更.五、真验步调(一) 交战角的测定(1) 启机.将仪器插上电源,挨启电脑,单打桌里上的JC2000C1应用步调加进主界里.面打界里左上角的活动图象按钮,那时不妨瞅到摄像头拍摄的载物台上的图象.(2)调焦.将进样器或者微量注射器牢固正在载物台上圆,安排摄像头焦距到0.7倍(测小液滴交战角时常常调到2倍~2.5倍),而后转动摄像头底座后里的旋钮安排摄像头到载物台的距离,使得图象最浑晰.(3)μμL的样品量最佳.那时不妨从活动图象中瞅到进样器下端出现一个浑晰的小液滴.(4)接样.转动载物台底座的旋钮使得载物台缓缓降下,触碰悬挂正在进样器下端的液滴后下落,使液滴留正在固体仄里上.(5)冻结图象.面打界里左上角的冻结图象按钮将绘里牢固,再面打File菜单中的Save as将图象保存正在文献夹中.接样后要正在20s(最佳10 s)内冻结图像.(6) 量角法.面打量角法按钮,加进量角法主界里,按启初键,挨启之前保存的图象.那时图象上出现一个由二曲线接叉45度组成的丈量尺,利用键盘上的Z、X、Q、A键即左、左、上、下键安排丈量尺的位子:最先使丈量尺与液滴边沿相切,而后下移丈量尺使接叉面到液滴顶端,再利用键盘上< 战> 键即左旋战左旋键转动丈量尺,使其与液滴左端相接,即得到交战角的数值.其余,也不妨使丈量尺与液滴左端相接,此时应用180°减去所睹的数值圆为精确的交战角数据,末尾供二者的仄稳值.(7)量下法.面打量下法按钮,加进量下法主界里,按启初键,挨启之前保存的图象.而后用鼠标左键逆次面打液滴的顶端战液滴的左、左二端与固体表面的接面.如果面打过失,不妨面打鼠标左键,与消选定.(二) 表面弛力的测定(1)启机.将仪器插上电源,挨启电脑,单打桌里上的JC2000C1应用步调加进主界里.面打界里左上角的活动图象按钮,那时不妨瞅到摄像头拍摄的载物台上的图象.(2)调焦.将进样器或者微量注射器牢固正在载物台上圆,安排摄像头焦距到0.7倍,而后转动摄像头底座后里的旋钮安排摄像头到载物台的距离,使得图象最浑晰.(3)加进样品.不妨通过转动载物台左边的采样旋钮抽与液体,也不妨用微量注射器压出液体.测表面弛力时样品量为液滴最大时.那时不妨从活动图象中瞅到进样器下端出现一个浑晰的大液泡.(4)冻结图象.当液滴欲滴已滴时面打界里的冻结图象按钮,再面打File菜单中的Save as将图象保存正在文献夹中.(5) 悬滴法.单打悬滴法按钮,加进悬滴法步调主界里,按启初按钮,挨启图像文献.而后逆次正在液泡安排二侧战底部用鼠标左键各与一面,随后正在液泡顶部会出现一条横线与液泡二侧相接,而后再用鼠标左键正在二个相接面处各与一面,那时会跳出一个对付话框,输进稀度好战搁大果子后,即可测出表面弛力值.注:稀度好为液体样品战气氛的稀度之好;搁大果子为图中针头最左端与最左端的横坐标之好再除以针头的曲径所得的值.(8)截止与计划列表或者做图表示所得真验截止.收端阐明所得截止的本果表1 火正在分歧固体表面的交战角的丈量(9)思索题1.液体正在固体表面的交战角与哪些果素有闭?问:a仄稳时间;b体系温度;c交战角滞后,其中包罗表面没有匀称战表面没有服;d吸附效率.2.正在本真验中,滴到固体表面上的液滴的大小对付所测交战角读数是可有效率?为什么?问:滴到固体表面上的液体大小对付交战角读数无效率.果交战角只与二二界里(固-气、固-液、液-气)的表面弛力有闭,即杨氏圆程:σs-g=σs-l + σg-l × cosθ而表面弛力θ又只与物量的赋性、温度战压力有闭,所以液体大小对付交战角读数无效率.3.真验中滴到固体表面上的液滴的仄稳时间对付交战角读数是可有效率?问: 滴到固体表面上的液滴的仄稳时间对付交战角读数有效率,当体系已达仄稳时,交战角会变更,那时的交战角称为动交战角,动交战角钻研对付于一些粘度较大的液体正在固体仄里上的震动或者铺展有要害意思(果粘度大,仄稳时间少).八、参照书籍1.北京大教化教系胶体化教教研组主编. 胶体与界里化教真验. 北京大教出版社. 19932.金丽萍, 邬时浑, 陈大怯. 物理化教真验. 华东理工大教出版社. 2006。
接触角的测定实验报告

接触角的测定实验报告实验名称:接触角的测定实验摘要:接触角的测定是重要的表征液体与固体界面性质的方法,也是液体在固体表面上的润湿行为的重要参数。
本实验采用平板法测定液体在固体表面上的接触角。
通过实验测定不同液体在不同固体表面的接触角,并分析其结果,进一步了解液体与固体界面性质。
引言:接触角是液体和固体接触时界面上的一个物理角度,它能够反映液体与固体表面之间的相互作用。
接触角的大小与液体在固体表面上的润湿性有关,通过测定接触角可以了解液体在固体表面上的润湿性能。
接触角的测定根据不同测量方法可分为平板法和斜板法,本实验采用平板法进行接触角的测定。
实验材料与仪器:1.实验材料:水、酒精、甘油、玻璃片、纸片、金属片2.实验仪器:平板法接触角测定装置、显微镜、取样针、量筒、滴管实验步骤:1.准备玻璃片、纸片和金属片,分别清洗并晾干。
2.将玻璃片放在平板法接触角测定装置上,确定固体表面。
3.使用量筒测量一定体积的液体,分别滴在玻璃片、纸片和金属片上。
4.使用显微镜观察液体在不同表面上的形态,并通过装置上的刻度测量接触角的大小。
5.重复实验多次,取平均值,并计算接触角的标准偏差。
实验结果与讨论:根据实验测量得到的数据,我们可以计算不同液体在不同固体表面上的接触角。
以水、酒精和甘油为例,它们在玻璃片上的接触角分别为θ1、θ2和θ3、实验结果显示,水在玻璃片上的接触角较大,约为θ1=70°;酒精在玻璃片上的接触角比水小,约为θ2=40°;甘油在玻璃片上的接触角更小,约为θ3=20°。
这表明水、酒精和甘油在玻璃表面上的润湿性能依次增强。
同样的方法也可以测试其他固体表面和液体的接触角。
接触角的大小与固体表面的亲疏性有关,亲水性表现为接触角较小,亲油性表现为接触角较大。
在实验中,水的接触角较大,说明玻璃片表面具有亲油性;而甘油在玻璃片上的接触角较小,说明玻璃片表面具有亲水性。
这与玻璃表面的化学性质和形貌有关。
接触角的测量

液-固界面接触角的测量一、实验目的1. 了解液体在固体表面的润湿过程以及接触角的含义与应用。
2. 掌握用JC2000C1静滴接触角/界面张力测量仪测定接触角和表面张力的方法。
二、实验原理润湿是自然界和生产过程中常见的现象。
通常将固-气界面被固-液界面所取代的过程称为润湿。
将液体滴在固体表面上,由于性质不同,有的会铺展开来,有的则粘附在表面上成为平凸透镜状,这种现象称为润湿作用。
前者称为铺展润湿,后者称为粘附润湿。
如水滴在干净玻璃板上可以产生铺展润湿。
如果液体不粘附而保持椭球状,则称为不润湿。
如汞滴到玻璃板上或水滴到防水布上的情况。
此外,如果是能被液体润湿的固体完全浸入液体之中,则称为浸湿。
上述各种类型示于图1。
图1 各种类型的润湿当液体与固体接触后,体系的自由能降低。
因此,液体在固体上润湿程度的大小可用这一过程自由能降低的多少来衡量。
在恒温恒压下,当一液滴放置在固体平面上时,液滴能自动地在固体表面铺展开来,或以与固体表面成一定接触角的液滴存在,如图2所示。
图2 接触角假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面张力来表示,则当液滴在固体平面上处于平衡位置时,这些界面张力在水平方向上的分力之和应等于零,这个平衡关系就是著名的Young方程,即γSG- γSL= γLG·cosθ(1)式中γSG,γLG,γSL分别为固-气、液-气和固-液界面张力;θ是在固、气、液三相交界处,自固体界面经液体内部到气液界面的夹角,称为接触角,在0o-180o之间。
接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度。
在恒温恒压下,粘附润湿、铺展润湿过程发生的热力学条件分别是:粘附润湿W a=γSG - γSL + γLG≥0 (2)铺展润湿S=γSG-γSL-γLG≥0 (3) 式中W a,S分别为粘附润湿、铺展润湿过程的粘附功、铺展系数。
若将(1)式代入公式(2)、(3),得到下面结果:W a=γSG+γLG-γSL=γLG(1+cosθ) (4)S=γSG-γSL-γLG=γLG(cosθ-1) (5)以上方程说明,只要测定了液体的表面张力和接触角,便可以计算出粘附功、铺展系数,进而可以据此来判断各种润湿现象。
接触角测试标准
接触角测试标准接触角测试是一种常见的表面性质测试方法,通过测量液体与固体表面接触的角度来判断表面的亲水性或疏水性。
接触角测试广泛应用于材料科学、化工、生物医药等领域,对于表面处理、涂覆材料的选择和性能评价具有重要意义。
本文将介绍接触角测试的标准方法和注意事项。
一、接触角测试的标准方法。
1. 准备工作,在进行接触角测试前,需要准备好实验所需的仪器设备,包括接触角测量仪、光源、相机等。
此外,还需要选择合适的测试液体,常用的有水、甘油、二甲基二氯甲烷等。
2. 样品制备,将待测试的固体样品制备成平整的表面,并确保其清洁干净,避免灰尘、油污等对测试结果的影响。
3. 测量步骤,将测试液体滴在样品表面,通过接触角测量仪测量液滴与样品表面的接触角度。
在测量过程中,需要注意控制液滴大小和滴液速度,保持测试条件的一致性。
4. 数据处理,根据测得的接触角数据,可以计算出表面的亲水性或疏水性指标,从而评价样品的表面性质。
二、接触角测试的注意事项。
1. 样品表面处理,在进行接触角测试前,需要对样品表面进行适当处理,以确保测试结果的准确性。
常见的处理方法包括清洗、打磨、涂覆等。
2. 测量条件控制,在进行接触角测试时,需要严格控制测试条件,包括温度、湿度、光照等因素,以确保测试结果的可比性。
3. 重复测量,为了提高测试结果的可靠性,建议进行多次重复测量,并取平均值作为最终结果。
4. 数据分析,对于接触角测试得到的数据,需要进行合理的分析和解释,结合样品的实际应用需求进行评价。
5. 仪器校准,定期对接触角测量仪进行校准,以确保测试结果的准确性和可靠性。
三、结论。
接触角测试作为一种常见的表面性质测试方法,在材料科学和工程领域具有重要的应用价值。
通过本文的介绍,相信读者对接触角测试的标准方法和注意事项有了更深入的了解,能够在实际应用中更加准确地进行接触角测试,并得到可靠的测试结果。
接触角测试的标准化和规范化将有助于推动该领域的发展,促进材料表面性质研究的进步。
接触角仪实验报告
以下为接触角的测定实验报告,一起来看看吧。
接触角是表征液体在固体表面润湿性的重要参数之一,由它可了解液体在一定固体表面的润湿程度,接触角测定在矿特浮选,注水采油,洗涤,手机玻璃,LED支架,大屏幕等方面都有广泛的作用。
决定和影响润湿作用和接触角的因素有很多,如,固钳的液体的性质及杂质,添加物的影响,固体表面的粗糙程度,不均匀性的影响,表面污染等。
原则上说,极性固体易为极性液体所润湿,而非极性固体易为非极性液体所润湿。
玻璃是一种极性固体,帮易为水润湿,对于一定的固体表面,在液相中加入表面活性物质常可改善润湿性质,并且随着液体和固体表面接触时间的延长,接触角有逐渐变小趋于定值的趋势,这是由于表面活性物质在各界面上的吸附的结果。
接触角的定义:界面化学办称表面化学。
所谓。
界面”即相界面,是指三体(气体,液体,固体)之间的极薄的边界层,共性质与品种取决于组成该系统的两体相的聚集状态。
一般可按物质三态-固态、液态和气态一将界面划分为下列五种类型:液-气,液-液,固-气,固-液,固-固。
1 、小于180度大于90度为不润湿,叫疏水润湿角,也叫憎水2 、小于90度大于0度为部分润湿或有限润湿。
也叫亲水润湿角3、完全润湿,这种情况没有接触角产生。
通常所说的疏水性表面是指与水开成较大接触角和低浸温热的表面。
固体表面的吸附作用,固体表面的特点:和液体一样,固体表面上的原子或分子的力场也是不均衡的,所以固体表面也有表面张力和表面能,但固体分子或原子不能自由移动。
因此,固体表面分子移动困难:固体表面不象液体那样易于缩小和变形,因此,固体表面张力的直接测定比较困难,任何表面都有自发降低表面能的倾向,由于固体表面难于收缩,所以只能靠降低界面张力的办法来降低表面能,这也是固体表面能产生吸附作用的根本原因,当然固体表面上的分子或原子不能移动也不是绝对的,在高压下几乎所有金属表面上的原子都会流动,在高温接触熔点时,许多固体表面上的高峰棱角都会变得钝些,或以生熔结现象,在加工或晶体形成过程中,晶体的外表面总要取自由焓最低的晶面才最稳定。
非织造接触角的测定实验报告
非织造接触角的测定实验报告
报告日期:
实验目的:
本实验旨在测定非织造材料的接触角,以评估其润湿性能,并为相关研究和应用提供依据。
实验材料和仪器:
实验材料:选择一种非织造材料作为被测样品。
仪器设备:接触角测定仪、注射器、液体滴定器、显微镜等。
实验步骤:
步骤一:准备工作
将实验样品切割成合适的尺寸,并进行表面处理(如清洗、研磨等),确保表面干净平整。
准备待测液体,并通过滴定器将液体滴在样品表面。
步骤二:测量接触角
将样品放置在接触角测定仪上,并调整仪器使其水平。
利用注射器或滴定器,将液体缓慢滴落在样品表面,直到形成一个稳定的液滴。
使用显微镜观察液滴的形状,并记录相关数据。
步骤三:数据处理
根据液滴的形状和平台的几何特征,计算得出接触角的数值。
对于重复实验或不同液体,进行平均值和标准差的计算,以获得更准确的结果。
实验结果:
(将实验所得的接触角数值和相关数据进行整理和呈现,可使用表格、图表等形式展示)
结果分析和讨论:
根据实验结果,分析非织造材料的润湿性能,并与其他材料进行比较。
讨论可能的影响因素,如表面处理、材料成分等。
对实验结果的准确性和可靠性进行评估,并提出改进和进一步研究的建议。
实验结论:
根据实验结果和分析,得出对非织造材料润湿性能的结论,并提出相关应用和进一步研究的建议。
实验四 玻璃表面接触角的测定
1. 熟悉润湿作用及接触角测定原理,了解其在材料科学领域的应用。
2. 了解DSA30接触角测量仪的结构和工作原理,并掌握其测定方法。
三﹑实验原理
润湿是自然界和生产过程中常见的现象,通常将固-气界面被固-液界面所取代的过程称为润湿。液体和固体接触后,体系的自由能降低的,因此我们可以用吉布斯自由能降低多少来表示润湿的程度。设有单位面积固体及液体,未接触前,表面自由能是γLA(液-气表面张力)+ γSA(固-气表面张力),接触后形成了单位表面积的固∕液界面,其界面自由能是面接触角的测定
一、前言
静滴接触
/界面张力测量,主要是测量液体对固体的接触角(及压固后粉末)的接触角,即液体对固体的浸润性,也可以测量外相为液体的接触角。
它能测量各种液体对不同材料的接触角。接触角在表面化学研究中有着广泛的应用,如研究固体表面的润湿性质、固体的表面能、浸润热、低能固体的吸附量等,在石油、印染、医药、喷涂、选矿等行业的科研和生产有非常重要的作用。
?G = γLA + γSA-γSL = WSL (1)
WSL表示粘附功,可用来衡量润湿程度。
式(1)因涉及到γLA和γSA,这些物理量无可靠的测定方法,故需另觅途径,接触角的数据可克服此种困难。
设将液体滴在固体表面上。一般情况下液体并不完全展开而与固体表面成一角度,形成所谓的接触角,以θ代表之。接触角是这样规定的:在固-液-气三相交点处作气液界面的
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测试接触角实验申请
实验内容:主要测定水、乙二醇、二碘甲烷在石墨、石英、绢云母、柴油上的接触角。
实验目的:通过测定水在石墨、绢云母、石英的接触角,以表征石墨、绢云母、石英的疏水亲水性;通过测定水、乙二醇、二碘甲烷在石墨、石英、绢云母、柴油上的接触角,可以用来石墨、石英、绢云母的表面能的计算和隐石墨浮选体系中矿物与水、捕收剂与水、矿物与气泡、矿物与捕收剂之间等一系列界面相互作用自由能的计算,进而对各界面之间的范德华力、疏水引力、水化斥力等界面热力学行为进行研究。
样品加工:采用压片机对辉钼矿样品进行压片,制各样品。
压片时样品质量为10g,压片压力为2.45×104kPa,压片直径为20mm,压片表面平整光滑。
采用“浸渍法”制备捕收剂表面膜,剪取尺寸为20mmx20mm的空白铜板纸,浸入捕收剂纯液中,浸渍时间1min,置于硅胶干燥器内干燥24h,备用。
采用GBX润湿角测量仪测量液体在崮体表面上的接触角。
测量时,按照测量接触角的步骤、小心地滴加在固体表面,形成液滴,取10次读数的接触角平均值作为该座滴的接触角。
所有测量均在室温(25℃)进行。
实验方法
测量接触角步骤( 自动滴管, 自动平台)
1. 打开计算机
2. 打开接触角仪器的开关
3. 在计算机“桌面”上, 点选GBX digidrop 的快捷方式, 打开接触角的测量与分析软件
4. 选择新的测试选单
5. 选择“Surface Energy Menu”
6. 将滴管针头申到镜头所能看到的范围之内
7. 利用仪器上左下角的旋钮, 将镜头聚焦在滴管之上(通常是滴管最清析, 最大的位置)
8. 在操作软件上的右上角, 点选MVT, 叫出操作选单
9. 选择液滴的大小(VOL)
10. 选择连续摄影模式
11. 将开始拍照录像的时间改成0ms
12. 请点选使用自动成滴系统
13. 请点选“single”, 开始一次的测试
14. 等待仪器自动滴水, 桌面自动升降, 自动在桌面上形成液滴
15. 选择左方的分析功能, 得到你的接触角角度(一共有七种方法, 根据需要选择)
16. 得到你所需要的接触角值
分析表面/界面自由能步骤
( 在进行本实验之前¸Zisman 至少必需准备两种以上的液体, 其它公式必需准备三种以上的液体, 需要极性还是非极性的液体, 请参考)
1. 打开计算机
2. 打开接触角仪器的开关
3. 在计算机“桌面”上, 点选GBX digidrop 的快捷方式, 打开接触角的测量与分析软件
4. 选择新的测试选单
5. 选择“Surface Energy Menu”
6. 将滴管针头申到镜头所能看到的范围之内
7. 利用仪器上左下角的旋钮, 将镜头聚焦在滴管之上(通常是滴管最清析, 最大的位置)
8. 利用方法1 到方法3( 使用那一种方法得看你是用那一种滴管), 使用不同的液体, 重复2~3 次
9. 在“Equation of States”选单中, 选择你所要用的方程式
10. 屏幕上就会显示出计算之后的结果
分析表面/界面张力步骤
1. 打开计算机
2. 打开接触角仪器的开关
3. 在计算机“桌面”上, 点选GBX digidrop 的快捷方式, 打开接触角的测量与分析软件
4. 选择新的测试选单
5. 选择“Surface tension Menu”
6. 将滴管针头申到镜头所能看到的范围之内
7. 利用仪器上左下角的旋钮, 将镜头聚焦在滴管之上(通常是滴管最清析, 最大的位置)
8. 将液滴尽可能的转大, 但是并没有掉下来, 并把框拉大到能包含整个液滴
9. 按下开始录像功能
10. 开始加大液滴, 自动滴管的方式为将一边选为Forma( “Forma”代表不断加水, “Draw back”代表吸水),然后按下“ON”液滴就会不断流出,手动滴管则请自行用手转动.
11. 一直持续上述动作, 直到液滴离开滴管, 再将录像关闭
12. 使用看录像结果的功能, 以1 张, 10 张, 100 张的速度搜寻影片
13. 直到找到液滴离开滴管的前一张
14. 在Liquid 输入液体名称, Density 输入液体密度, Calibrate 输入滴管直径, 按
下“TENSION”, 就可以得到液体的表面张力了
申请人:吴柏君
2014年5月4日星期日。