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接觸角的測定方法,接觸角的滯后現象分析

閱讀:2304        發布時間:2017-4-1

接觸角的測定方法:

  停滴法:在光滑 均勻 水平的固體表面上放一小液滴,因液滴很小,重力作用可忽略。將液滴視作球形的一部分,測出液滴高度H與底燒錢2R。

 

接觸角的測定方法 

  吊片法:

  將表面光滑,均勻的固體薄片垂直插入液體中,如果液體能夠潤濕此固體,則將薄片平面上升。

接觸角的測定方法 

  纖維對液體的接觸角測定

  測定纖維對液體的接觸角非常重要,接觸角可用電子天平法進行測定。

  如圖所示,設一根纖維浸在某液體中,纖維的另一端掛在電子天平的測量臂上,用升降裝置使液面逐漸下降,纖維經狀態脫離液面進入C狀態,在纖維脫離液面的瞬間,由于表面張力消失發生了力的突變,電子天平測出該變化過程中力的變化,由記錄儀記下圖中的曲線。

接觸角的測定方法

  接觸角的滯后現象:

  在理想光滑、組成均勻的表面上的平衡接觸角就是Young接觸角。許多實際表面都是粗糙的或是不均勻的,靜置在這種表面上的液滴可以處在穩定平衡態(即zui低能量態),也可處于亞穩平衡態(即被能壘從其相鄰態中隔離出來的能谷),即出現接觸角的滯后現象。

  考慮一個在水平面上具有穩定接觸角的液滴。若表面是理想光滑和均勻的,往這液滴上加少量液體,則液滴周界的前沿向前拓展,但仍保持原來的接觸角。從液滴中抽去少量液體,則液滴的周界前沿向后收縮,但仍維持原來的接觸角。反之,若表面是粗糙的或不均勻的,向液滴加入一點液體只會使液滴變高,局界不動,從而使接觸角變大,此時的接觸角稱為前進角θ。若加入足夠多的液體,液滴的周界會突然向前蠕動,此突然運動剛要發生時的角度稱為zui大前進角。若從液滴中取出少量液體,液滴在周界不移動的情況下變得更平坦,接觸角變小.此時的接觸角稱為后退接觸角。當抽走足夠多的液體,液滴周界前沿會突然收縮,此突然收縮剛要發生時的角度稱為zui小后退角。

  在傾斜面上,同時可看到液體的前進角和后退角。假若沒有接觸角滯后,平板只要稍微傾斜一點,液滴就會波動。接觸角的滯后使液滴能穩定在斜面上。這一事實表明,接觸角滯后的原因是由于液滴的前沿存在著能壘。

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