实验二十三,聚合物表面的接触角测定
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接触角测试标准接触角测试是一种常用的表面性质测试方法,它可以用来评估固体与液体之间的相互作用。
接触角是液体与固体表面形成的一个角度,它可以反映出固体表面的亲水性或疏水性。
在实际应用中,接触角测试被广泛应用于表面润湿性、液体浸润性、表面活性剂性能等方面的研究和生产中。
接触角测试标准的制定对于保证测试结果的准确性和可比性具有重要意义。
接触角测试标准的制定需要考虑到测试方法的准确性、重复性和可比性。
首先,测试方法应该能够保证测试结果的准确性,即测试结果应该能够真实地反映出固体与液体之间的相互作用。
其次,测试方法应该具有良好的重复性,即在相同条件下进行多次测试应该能够得到相似的测试结果。
最后,测试方法应该具有良好的可比性,即不同实验室、不同设备下进行的测试应该能够得到相似的测试结果。
在制定接触角测试标准时,需要考虑到测试条件的统一和标准化。
首先,测试样品的制备应该符合一定的标准,包括样品的尺寸、表面处理、清洁方法等。
其次,测试环境的控制也是非常重要的,包括温度、湿度、气压等因素。
最后,测试设备的选择和使用也应该符合一定的标准,包括光源、相机、液滴加注系统等。
在制定接触角测试标准时,还需要考虑到测试数据的处理和分析方法。
首先,测试数据的处理方法应该能够准确地计算出接触角的数值。
其次,测试数据的分析方法应该能够准确地评估固体与液体之间的相互作用。
最后,测试数据的报告方法应该能够清晰地呈现测试结果,包括图表、数据和结论等。
总之,接触角测试标准的制定对于保证测试结果的准确性和可比性具有重要意义。
在制定接触角测试标准时,需要考虑到测试方法的准确性、重复性和可比性,测试条件的统一和标准化,以及测试数据的处理和分析方法。
只有这样,才能够保证接触角测试结果的准确性和可比性,从而推动接触角测试方法的进一步发展和应用。
接触角测量方法
嘿,朋友们!今天咱来聊聊接触角测量方法。
这玩意儿啊,就像是一把神奇的钥匙,能打开好多未知世界的大门呢!
你看啊,接触角,它可重要啦!就好像我们交朋友,得先了解对方的脾气性格一样。
接触角能告诉我们液体和固体表面之间的关系,这关系可复杂着呢,就跟人际关系似的。
那怎么测量这个神奇的接触角呢?这就有很多门道啦!首先得有个好的测量仪器吧,就像战士得有把趁手的兵器。
然后呢,操作的时候可得细心,不能马虎。
这可不是闹着玩的,要是不小心弄错了,那得出的结果不就不靠谱啦!
比如说,你在测量的时候,得注意液体滴在固体表面上的状态,不能滴歪了呀,那多滑稽!这就好比投篮,得瞄准了才能投进去嘛。
而且啊,不同的液体和固体组合,接触角可都不一样哦,就像不同的人搭配在一起会有不同的化学反应一样。
还有哦,测量环境也很重要呢!温度啦、湿度啦,这些都可能影响接触角的大小。
这就跟人一样,在不同的环境下表现也可能不一样。
咱可不能忽视这些小细节呀!
你想想,如果我们能准确地测量出接触角,那能解决多少问题呀!比如在材料科学领域,能帮助我们选择更合适的材料;在化学工业中,能让我们更好地控制反应过程。
这多厉害呀!
那要是测量不准确会怎么样呢?哎呀,那可就麻烦啦!就好像你走路方向错了,越走越远,到最后发现走错路了,多耽误事儿呀!所以说呀,一定要认真对待接触角测量这事儿。
总之呢,接触角测量方法可真是个宝,能让我们了解好多平时注意不到的东西。
我们可得好好掌握它,让它为我们服务。
大家说是不是呀!。
实验一 接触角探测液法测定聚合物材料表面张力一.实验目的和要求1.了解低能材料表面表征的原理和方法;2.分别用二液法和三液法测定固体聚合物表面张力; 3.掌握JC2000A 静滴接触角/界面张力测量仪的使用。
二.实验原理固体总是通过它的表面与外界事物发生联系, 表面张力作为固体表面一个重要热力学参数,是固体物质表面作用发生的重要根据。
在高分子功能材料、高分子先进复合材料、阻燃、胶料涂料、环保、食品、包装等诸多领域有着重要的应用。
因此,研究低能聚合物固体表面的表面张力既具有一定的理论价值又具有实际的应用价值 。
但是在通常情况下可逆地生成新的固体表面或界面是无法实现的 。
因此 ,固体高聚物表面张力的 直 接 测 量 是 相 当 困 难 的 。
固体聚合物不具有流动性 ,所以现有的测定液体表面张力的技术都不能使用 。
到 目前为止 ,尚无直接测量高聚物表面张力的实验方法 。
为了要得到这个重要的参量 , 目前都只能采用一些间接的办法来测定固体聚合物的表面张力 。
如(1)熔融体法 ,即依据温度对聚合物表面张力的影响 ,在较高的温度下测量高聚物熔融体的表面张力 ,进而外推到低温条件下高聚物的固体的表面张力 。
(2)液体同系物法 ,测量高聚合物的低分子液态同系物的表面张力 ,根据表面张力与同系物的相对分子质量的依赖关系 ,由聚合物的低分子液态同系物的表面张力外推到高分子固态同系物的表面张力 。
(3)Z isman 的利用已知表面张力的系列探测液润湿聚合物表面,测得其接触角,再外推测定出固体聚合物的浸润临界表面张力 γc 。
(4)利用 S Wu 的 调和平均方程与杨氏方程式来测算固体聚合物表面张力 γ s 等多种方法。
(5) Owens 二液法几何平均方程与杨氏方程式来测算固体聚合物表面张力 γ S.(6)三液法. 本实验拟分别用Owens 二液法和三液法几何平均方程与杨氏方程式来测算固体聚合物表面张力 γS 。
通过测定液体在固体表面的接触角来估算固体的表面张力的依据是Young 方程:θγγγcos L LS GS += (1-1)式中的γGS 、γLS 、γL 分别是与液体的饱和蒸汽达到平衡的固体的表面张力、液体与固体的界面张力和液体的表面张力;θ为液体在固体表面的接触角。
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。
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。
材料是人类生产和生活水平提高的物质基础,是人类文明的重要支柱和文明进步的重要里程碑。
材料科学的发展推动社会发展,而材料科学的进步又取决于社会生产力和科学技术的进步。
计算机作为一种先进的现代工具,在日常生活当中得到了越来越广泛的应用,计算机应用已广泛深入科学、技术、社会生活等各个领域。
当今世界,几乎所有专业都与计算机息息相关。
计算机在材料科学中应用也不断发展,其作用是明显的。
比如显微镜的计算机系统、计算机用于新材料的设计、材料加工当中的计算机自动化控制,等等这些先进手段大大方便材料科学研究。
许多大学的材料科学系早已经将《计算机在材料科学中的应用》列为学科基础课程。
接触角是材料表面润湿性能的重要参数之一。
通过接触角的测量可以获得材料表面固-液、固-气界面相互作用的许多信息。
因此,接触角的测量在材料防护、医药、半导体、化妆品、生命科学、油墨工业及其他领域都有重要应用。
表面自由能及其极性色散力分量(非极性分量)是固体表面最基本的热力学性质之一。
诸多表面现象以及与表面性质有关的各向异性、润湿性、粘结性、吸附性等效应均与之密切相关。
接触角和表面能的测量和计算方法有多种,而且还在不断的发展完善,这些方法各有其使用范围和优缺点,没有一种技术能够测量所有固体表面的接触角。
在实际的操作中应该根据具体情况,选择适合的测量方法。
接触角数据应该与其他的表面分析技术相结合,今后将朝着高精确度、多功能化和在线分析的方向发展。
目前国内外对材料表面接触角的测量技术已经相当成熟。
复杂至大型的计算量大的精密测量软件,简单至基本代码写制的计算仪;贵至几十万,而便宜至简单的基本代码写制的测量软件,对各种先进的仪器测量的出的数据能够满足不同的接触角与表面能的测量和计算需求。
2 接触角与表面能2.1 理论背景液体与固体接触时的润湿情况有两种。
第一种情况,液体完全润湿固体表面,即液-气(l-g )界面与固-液(s-l )界面之间的接触角为0°;第二种情况,液体部分润湿固体表面,即液体在固体表面形成液滴,呈现非零接触角。
接触角的测量方法接触角是指液体与固体表面接触时,液体表面与固体表面所形成的夹角。
接触角的大小直接影响着液体在固体表面上的传播和吸附性能,因此准确测量接触角对于研究液体在固体表面上的性质具有重要意义。
本文将介绍几种常用的接触角测量方法。
一、传统测量法。
传统的接触角测量方法主要是利用接触角计或接触角测量仪进行测量。
首先将待测液体滴在固体表面上,然后通过放大镜或摄像头观察液滴与固体表面的接触情况,根据液滴与固体表面所形成的夹角即可得到接触角的大小。
这种方法简单直观,适用于一般情况下的接触角测量。
二、动态测量法。
动态测量法是利用高速相机或慢速相机对液滴在固体表面上的扩展过程进行拍摄,然后通过图像处理软件对液滴的形态进行分析,从而得到接触角的大小。
这种方法能够更准确地反映液滴在固体表面上的扩展情况,适用于测量接触角随时间变化的情况。
三、压缩法。
压缩法是利用压力传感器或力传感器对液滴在固体表面上施加压力时的压力-位移曲线进行测量,通过分析曲线的斜率和截距来计算接触角的大小。
这种方法能够较准确地反映液滴在固体表面上的变形情况,适用于测量接触角与压力的关系。
四、光学测量法。
光学测量法是利用反射角、透射角或折射角来计算接触角的大小。
通过测量液滴在固体表面上的反射、透射或折射光线的角度,然后利用光学原理计算得到接触角的大小。
这种方法能够非常精确地测量接触角,适用于对接触角精度要求较高的情况。
总结。
以上介绍了几种常用的接触角测量方法,每种方法都有其适用的场合和优缺点。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的接触角测量方法,并结合其他实验手段进行综合分析,以获得准确的接触角数据。
希望本文对您有所帮助,谢谢阅读!。
实验题目 用接触角测量仪测量材料表面的接触角和表面能(学时数:2学时)一、实验目的1. 认识和掌握接触角测量仪测量表面的接触角和表面能的基本原理;2. 熟悉接触角测量仪(Kruss 公司,型号DSA1000)的操作技术;二、实验内容1. 掌握DSA1000型接触角测量仪的工作原理和操作步骤;2. 测量医用无机薄膜表面的接触角和表面能;三、实验仪器、设备及材料本实验所使用的设备为DSA1000型接触角测量仪,测试材料为医用无机薄膜或医用高分子材料。
实验中所用到的测试液体为双蒸水、甲酰胺。
样品清洗时用到丙酮、无水乙醇、单蒸水和电炉、烧杯等。
四、接触角测量仪的基本原理将一液体滴到一平滑均匀的固体表面上,若不铺展,则将形成一个平衡液滴,其形状由固液气三相交界处任意两相间之夹角所决定,通常规定在三相交界处自固液界面经液滴内部至气液界面之夹角为平衡接触角,以θ表示。
接触角与三个界面张力之关系为如下所示的Young 方程:cos s g s l l g γγγθ----=式中s g γ-、s l γ-、l g γ-分别为固-气、固-液和液-气界面张力。
由上式知, 只有当l g s g s l γγγ--->-时才有明确的三相交界线, 即有一定的值;而l g s g s l γγγ---=-时,θ为零;l g s g s l γγγ---<-时不存在平衡接触角。
Young 方程也称为润湿方程,它是界面化学基本方程之一。
将Young 方程与三个润湿过程的定义相结合,得到判断润湿过程的几个公式:沾湿 (cos 1)a s g l g s l l g W γγγγθ----=+-=+; 浸湿 cos i s g s l l g W γγγθ---=-=;铺展 (cos 1)s g s l l g l g S γγγγθ----=-+=-;式中,a W 、i W 和S 分别称为粘附功、浸润功(润湿能、粘附张力)、铺展系数。
混凝土水接触角测量
混凝土水接触角是指水滴在混凝土表面的接触角度,通常用来
评估混凝土表面的亲水性或疏水性。
测量混凝土水接触角可以通过
以下步骤进行:
1. 准备工作,首先,准备好混凝土样品和实验室设备,确保混
凝土表面干净,并且没有任何污渍或杂质。
确保实验室环境干燥,
以避免外部湿气对实验结果的影响。
2. 滴水法测量,将一滴水滴在混凝土表面,观察水滴在混凝土
表面的展开情况。
通过测量水滴与混凝土表面接触的角度来确定混
凝土水接触角。
可以使用工具如量角器或光学显微镜来准确测量角度。
3. 多次测量,为了确保准确性,建议进行多次测量,并取平均
值作为最终结果。
由于混凝土表面可能存在微小的不平整或多孔性,因此多次测量可以减少误差。
4. 数据分析,根据测量结果,可以评估混凝土表面的亲水性或
疏水性。
接触角越小,表示混凝土表面具有较好的亲水性;接触角
越大,表示混凝土表面具有较好的疏水性。
需要注意的是,测量混凝土水接触角需要一定的实验操作技巧和专业设备,同时在实验过程中需要严格控制环境条件,以确保结果的准确性。
此外,混凝土水接触角也受混凝土表面处理方式、材料成分等因素的影响,因此在实际应用中需要综合考虑多方因素。
胶粘剂接触角测试一、接触角测试原理接触角是表征接触液体和固体表面相互作用的一个重要参数。
接触角越小,表示液体在固体表面上的展开性越好,胶粘剂对固体的粘附性能越强。
接触角的大小受到液体表面张力和固体表面能的影响。
表面张力越小,接触角越小,固体表面能越小,接触角越小。
胶粘剂与不同固体表面的接触角大小不同,也会影响其在不同固体表面上的粘附性能。
接触角测试是通过测量液体在固体表面上的接触角来确定液体和固体之间相互作用的强弱。
常用的接触角测试方法有:垂直法、斜射法、水滴法、涂抹法等。
垂直法是通过测量液滴与固体表面的接触角来确定液体与固体之间的相互作用力。
使用传统的垂直法接触角计算公式为:cosθ=(γ_sg−γ_sl)/γ_l其中,θ为接触角,γ_sg为固体和液体界面的面积折射率,γ_sl为固体和液体间的表面张力,γ_l为液体表面张力。
通过此公式可以计算出液体在固体表面上的接触角大小。
斜射法是通过用激光或光学显微镜测量液滴与固体表面的接触角来确定液体与固体之间的相互作用力。
这种方法适用于透明液体和不同曲率的曲面。
水滴法是通过滴一滴水或其他液体在固体表面上,记录下液滴的外形,然后通过测量外形来计算接触角的大小。
这种方法简单,易于操作,适用于大多数液体和固体表面。
涂抹法是通过用定量的胶粘剂在固体表面上涂抹,然后测量液体在固体表面上的接触角来确定胶粘剂与固体表面之间的相互作用力。
这种方法适用于胶粘剂在不同固体表面上的粘附性能测试。
二、接触角测试方法接触角测试的方法有很多种,根据具体的实验要求和胶粘剂的特性选择不同的方法。
1.垂直法:将液滴从垂直方向滴在固体表面上,通过测量液滴与固体表面的接触角来确定液体与固体之间的相互作用力。
这种方法适用于透明和不透明液体和固体表面。
2.水滴法:将液滴滴在固体表面上,通过测量液滴的外形和大小来计算接触角的大小。
这种方法适用于透明和不透明液体和不同形状的固体表面。
3.斜射法:通过激光或光学显微镜测量液滴与固体表面的接触角来确定液体与固体之间的相互作用力。
接触角测量仪测试方法嘿,咱今儿个就来聊聊接触角测量仪测试方法这档子事儿!你说这接触角测量仪啊,就像是个神奇的小侦探,能帮咱弄清楚各种材料表面的小秘密呢!先说说准备工作吧,就好比要去打仗,咱得先把武器弹药准备好不是?得把样品整得干干净净、平平整整的,可不能有啥灰尘啊、杂质啊之类的来捣乱。
这就像咱出门得先把脸洗干净,不然多邋遢呀!然后呢,就是把样品放好,让接触角测量仪能好好地“盯上”它。
这时候,就像警察锁定目标一样,得稳稳当当的,不能有丝毫偏差。
接着,把测试液体小心翼翼地滴在样品表面,看着那小液滴慢慢铺开或者形成一个可爱的小水珠,这过程可有意思啦!你想想,那小液滴就像个调皮的小精灵,在样品表面上跳来跳去,而接触角测量仪就负责把它的一举一动都记录下来。
这就好像我们看着小朋友玩耍,然后把他们的趣事都记在心里一样。
测试的时候可得注意啦,不能毛手毛脚的。
要仔细观察液滴的形状变化,就像观察天气变化一样,一点细微的差别都不能放过。
这可不是闹着玩的,稍有疏忽可能结果就不准确啦!测量接触角的时候,就像是在给这个小精灵量身高体重似的,得精确再精确。
通过仪器上显示的数据,我们就能知道这个材料表面对这种液体的“态度”啦。
哎呀,你说这接触角测量仪是不是很神奇呀?它能告诉我们好多材料表面的特性呢!比如说,有的材料表面就像个亲水的小朋友,特别喜欢和水亲近,那接触角就会比较小;而有的材料表面就像个怕水的胆小鬼,水一靠近它就躲得远远的,接触角就会比较大。
咱在实际应用中可太需要这个啦!像研究材料的润湿性、表面张力啥的,都离不开它呢。
这不就跟咱生活中一样嘛,了解一个人的性格才能更好地和他相处呀!总之呢,接触角测量仪测试方法虽然听着有点专业有点复杂,但只要咱认真对待,就像对待咱心爱的宝贝一样,肯定能把它搞明白,让它为咱服务,帮咱解开材料表面的那些神秘面纱!你说是不是这个理儿?咱可别小瞧了这小小的接触角测量仪和它的测试方法哟!。
接触角测定方法引言:接触角是物体表面与液体或气体之间的接触线与表面法线之间的夹角。
它是表征固体表面性质的重要参数,能够反映固体表面的亲水性或疏水性。
测定接触角的方法有多种,本文将介绍常用的几种接触角测定方法。
一、测角仪法测角仪法是最常见的接触角测定方法之一。
它通过测量液滴在固体表面上的接触线与水平线之间的夹角来确定接触角。
测角仪通常由一组刻度盘、测角尺和支架组成。
测量时,将待测液滴滴在固体表面上,调整测角仪使接触线与测角尺重合,然后读出刻度盘上的角度即可得到接触角。
二、光学法光学法是一种基于光的表面张力测量方法,可以用于测量接触角。
这种方法利用光的反射和透射原理,通过测量光线在液体-固体界面上的反射和折射角度,推导出接触角的数值。
光学方法具有非接触式、高精度等特点,适用于对微小液滴或固体表面进行接触角测定。
三、电容法电容法是一种基于电容变化的接触角测定方法。
它利用电容与液滴的接触面积和间隙之间存在的关系,通过测量电容的变化来计算接触角。
该方法可以在实验室条件下进行,不受环境影响,具有较高的测量精度。
四、自由液面法自由液面法是一种通过测量液体在固体表面上形成的自由液面形状来确定接触角的方法。
该方法通常使用一种称为“滴子”的装置,在固体表面上滴放液滴,并观察液滴的形状。
通过对液滴的形状和重力平衡进行分析,可以计算出液滴的接触角。
五、动态接触角法动态接触角法是一种通过改变固体表面与液体接触的速度来测定接触角的方法。
它通常使用一种称为“接触角计”的装置,通过改变液体滴在固体表面上前进或后退的速度,观察接触角的变化。
该方法适用于测量固体表面上的动态接触角,对于研究固体表面的润湿性能具有重要意义。
结论:接触角的测定方法有多种,每种方法都有其适用的范围和优势。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的方法进行测量。
通过准确测定接触角,可以更好地了解固体表面的性质,为液体与固体之间的相互作用提供重要参考。
一、实习目的接触角测量是研究液体与固体界面相互作用的重要手段,通过测量液体在固体表面的接触角,可以了解液体在固体表面的润湿性。
本次实习旨在使学生掌握接触角测量的基本原理、操作方法和数据处理技巧,加深对表面润湿性的理解。
二、实习内容1. 实验原理接触角测量是通过测量液体在固体表面的接触角来表征液体与固体界面之间的相互作用。
接触角θ定义为液体-固体界面上的切线与液体表面的垂线之间的夹角。
根据Young-Laplace方程,接触角θ与液体的表面张力γ、固体表面的自由能γs 和液体与固体间的界面张力γsl有关。
2. 实验仪器(1)接触角测量仪:用于测量液体在固体表面的接触角。
(2)量角器:用于测量接触角的大小。
(3)玻璃棒:用于引导液体滴在固体表面。
(4)滴管:用于控制液体滴的体积。
(5)固体样品:用于作为液体接触的固体表面。
3. 实验步骤(1)将固体样品放置在接触角测量仪的样品台上。
(2)使用滴管将一定体积的液体滴在固体样品表面。
(3)使用玻璃棒轻轻引导液体滴在固体样品表面,使液体滴均匀分布。
(4)使用量角器测量接触角θ。
(5)重复上述步骤,对不同的液体和固体样品进行接触角测量。
4. 数据处理将测量得到的接触角θ进行整理,计算平均接触角,并绘制液体与固体样品的接触角与表面张力之间的关系曲线。
三、实习结果与分析1. 实验结果通过对不同液体和固体样品的接触角测量,得到以下实验结果:(1)液体A在固体样品1上的接触角θ为70°。
(2)液体B在固体样品2上的接触角θ为40°。
(3)液体C在固体样品3上的接触角θ为30°。
2. 结果分析根据实验结果,可以得出以下结论:(1)液体A在固体样品1上的接触角较大,说明液体A对固体样品1的润湿性较差。
(2)液体B在固体样品2上的接触角较小,说明液体B对固体样品2的润湿性较好。
(3)液体C在固体样品3上的接触角最小,说明液体C对固体样品3的润湿性最好。
实验二十三、聚合物表面的接触角测定实验目的:(1) 掌握材料接触角形成的的基本原理、以及研究方法;(2) 掌握利用接触角测定仪的操作方法;(3) 学会利用接触角进行不同材料的表面性质分析。
一、前言在绝大多数情况下,我们是只与材料的表面发生接触,所谓表面往往是指基体最外层的不超过l00nm 厚度的那层小部分物质。
这部分表面,直接影响到材料的许多性质与性能,比如手感、染色性抗静电性、生物相容性、粘结性、亲水,亲油性等等。
研究材料表面性质的方法很多,比如:XPS 、TOF-SIMs 、SEM 、BET 、AFM 等等。
接触角测定是一种最简单却有效的对材料表面性质研究方法。
对于固体材料的接触角来说,它是材料、液体与气体这三者之间界面张力的综合结果,如图所示。
水滴在清洁的玻璃表面上会铺展开来,水银在玻璃表面上凝聚成珠状小球,这就是浸润和不浸润现象。
在固一液一气三相交界处,固一液界面与液一气界面在三相交点处的切线的夹角,称为接触角,用θ表示。
它表示了液体对固体的浸润能力。
θ>90o 。
则为不浸润,θ<90o为浸润,θ=0o 和θ=180o 。
则分别为完全浸润和完全不浸润。
图1浸润与不浸润现象接触角与表面张力的关系,可用著名的Young 方程来表示: θγγγcos LV SL SV +=其中:SV γ,LV γ各为固相和液相的表面张力;SL γ为固/液相的界面张力。
二、实验原理本实验的原理:利用Harke —CA 动态接触角测定仪,以普通的去离子水为液相,测定不同材料表面的接触角,并将接触角的大小同材料的化学性质相关联。
三、仪器与试剂Harke —CA 动态接触角测定仪:去离子水、微量注射器;载玻片、聚乙烯片、尼龙薄片、PET 薄片、PTFE 薄膜等:工业酒精。
四、实验步骤1、打开接触角测定仪所用计算机、接触角测定仪电源等,并打开视频检测;2、打开光源,将用工业酒精清洗过的样品薄膜放置在样品台上,并用微量注射器缓慢地将少量去离子水滴在薄膜上;3、调整各部分位置,使光源中心、样品表面、液滴、目镜在一个水平面上,并保持直线;4、调焦,真至计算机视频中出现清晰的图像;5、利用计算机视频截取图像,读出该点的左右两个接触角θr 和θl。
聚合物表面电荷测量全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:一、聚合物表面电荷是什么?聚合物表面电荷是指聚合物表面部分带电的情况。
在聚合物中,通常由于聚合物链的末端或者环境中的化学物质的影响,表面会出现带正或带负的电荷。
聚合物表面电荷不仅影响着聚合物的形貌、性质和结构,还影响着聚合物与环境的相互作用。
准确地测量聚合物表面电荷分布成为了研究人员关注的焦点。
目前,测量聚合物表面电荷的方法主要包括接触角法、Zeta电位法和压电电荷法等。
下面我们就这几种常用的方法进行简要介绍。
1. 接触角法:接触角法是通过测量液体在固体表面上的接触角来间接反映出固体表面的电荷性质。
当液体接触固体表面时,根据Young方程可以得到液体和固体之间的表面能量,从而可以推导出表面张力和表面电荷密度之间的关系。
接触角法可以方便快捷地测量表面的电荷性质,但其对于复杂表面结构和不同表面电荷密度的测量精度有限。
2. Zeta电位法:Zeta电位法是通过测量固体表面的Zeta电位来确定其表面电荷性质。
Zeta电位是指在固体表面附近由于表面电荷引起的电场强度的变化。
通过测量颗粒在电场中的移动速度和方向变化,可以间接地测量固体表面的Zeta电位。
Zeta电位法适用于不同尺寸和形状的固体颗粒表面电荷性质的研究。
3. 压电电荷法:压电电荷法是通过利用压电材料的特性,通过外加压力引起材料发生位移变化,从而产生电荷。
通过测量这种电荷的大小和分布情况,可以确定固体表面的电荷性质。
压电电荷法具有测量灵敏度高、响应速度快等优点,但需要专门的压电材料和设备来实现。
通过以上介绍,我们可以看到,测量聚合物表面电荷的方法各有特点,需要根据实际需求选择合适的方法进行研究。
聚合物表面电荷的测量不仅在科学研究中具有重要意义,还在工程应用中发挥着重要作用。
下面我们将以生物医学、电化学和光学领域为例,简要介绍聚合物表面电荷的应用情况。
1. 生物医学领域:在生物医学领域,聚合物表面电荷的研究对于生物分子的吸附、细胞与材料的相互作用等方面具有重要意义。
实验二十三、聚合物表面的接触角测定
实验目的:
(1) 掌握材料接触角形成的的基本原理、以及研究方法;
(2) 掌握利用接触角测定仪的操作方法;
(3) 学会利用接触角进行不同材料的表面性质分析。
一、前言
在绝大多数情况下,我们是只与材料的表面发生接触,所谓表面往往是指基体最外层的不超过l00nm 厚度的那层小部分物质。
这部分表面,直接影响到材料的许多性质与性能,比如手感、染色性抗静电性、生物相容性、粘结性、亲水,亲油性等等。
研究材料表面性质的方法很多,比如:XPS 、TOF-SIMs 、SEM 、BET 、AFM 等等。
接触角测定是一种最简单却有效的对材料表面性质研究方法。
对于固体材料的接触角来说,它是材料、液体与气体这三者之间界面张力的综合结果,如图所示。
水滴在清洁的玻璃表面上会铺展开来,水银在玻璃表面上凝聚成珠状小球,这就是浸润和不浸润现象。
在固一液一气三相交界处,固一液界面与液一气界面在三相交点处的切线的夹角,称为接触角,用θ表示。
它表示了液体对固体的浸润能力。
θ>90o 。
则为不浸润,θ<90o
为浸润,θ=0o 和θ=180o 。
则分别为完全浸润和完全不浸润。
图1浸润与不浸润现象
接触角与表面张力的关系,可用著名的Young 方程来表示: θγγγcos LV SL SV +=
其中:SV γ,LV γ各为固相和液相的表面张力;SL γ为固/液相的界面张力。
二、实验原理
本实验的原理:利用Harke —CA 动态接触角测定仪,以普通的去离子水为液相,测定不同材料表面的接触角,并将接触角的大小同材料的化学性质相关联。
三、仪器与试剂
Harke —CA 动态接触角测定仪:
去离子水、微量注射器;
载玻片、聚乙烯片、尼龙薄片、PET 薄片、PTFE 薄膜等:
工业酒精。
四、实验步骤
1、打开接触角测定仪所用计算机、接触角测定仪电源等,并打开视频检测;
2、打开光源,将用工业酒精清洗过的样品薄膜放置在样品台上,并用微量注射器缓慢地将少量去离子水滴在薄膜上;
3、调整各部分位置,使光源中心、样品表面、液滴、目镜在一个水平面上,并保持直线;
4、调焦,真至计算机视频中出现清晰的图像;
5、利用计算机视频截取图像,读出该点的左右两个接触角θr 和θl。
6、在该样品再选择两个不同点并重复以上操作。
五、数据处理
(一)该样品的接触角 采样点
1 2 3 接触角
θr θl θr θl θr θl 采样点平均接触角
材料平均接解角 (二)不同样品的接触角
测定的不同材料表面的接触角,将本次实验所涉及的材料表面按照亲水/亲油性排列,并结合其化学结构与性质分析其原因。
六、思考题
1、液滴的大小会对接触角有什么影响吗?
2、自由选择各种材料,结合化学结构示意图,举例说明如何改变其表面的亲水亲
水/亲油性?
七、参考资料
1、沈钟、赵振国、王果庭:胶体与表面化学,北京:化学工业出版社,2004。
2、黄玉东:聚合物表面与界面技术,北京:化学工业出版社,2003。
3、朱士步瑶、赵振国:界面化学基础,北京:科学出版社,1996。
附、HARKE接触角测定软件的使用
1. 打开计算机电源。
2. 在桌面上可看到下列界面
3. 双击“快捷方式到HARKESOFTT”将出现下列接触角测试界面
4. 插上CCD电源。
插上主机电源。
5. 调节亮度旋钮使亮度达到柔和。
6. 在测试界面下点击开启视频项。
7. 调节主机上调焦手轮使图象清晰。
8. 设定拍摄时间间隔。
9. 在拍摄的图象中选择要测试的图象。
点击方法l图标在水平任意一点作为基点延水平方向移动到液滴端点。
点一下鼠标左键。
以端点做液滴的切线接触角自动显示在被测位置上。
lO. 也可以利用方法2测量液体的直径和高度得出接触角值。
11. 也可以随机抓拍任意时刻的图象进行测量。
12, 图象可保存,打开,打印输出。
本软件可通过测量液体图形的赤道半径和毛细管直径计算液体的表面张力。