测接触角实验方案
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测接触角实验方案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0ms12. 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。
接触角测试方法
嘿,你知道接触角测试不?这玩意儿超厉害!那接触角测试咋弄呢?先准备好样品和测试仪器呀!把样品放得稳稳当当,就像摆宝贝一样。
然后呢,小心地滴上一滴水或者其他液体,这可不能马虎,得滴得恰到好处。
接着用仪器去测量接触角,就像侦探在找线索一样仔细。
注意事项可不少呢!样品得干净整洁,不然咋能测准呢?就像你穿得邋邋遢遢去参加重要活动,那能行嘛?还有操作仪器得小心,别毛手毛脚把仪器弄坏了。
这仪器可金贵着呢,跟宝贝似的。
安全性和稳定性咋样呢?只要操作得当,那肯定没问题呀!就像走在平平稳稳的大路上,不用担心摔跟头。
但要是瞎折腾,那可就不好说了。
这接触角测试应用场景可多了去了。
在材料研究领域,能帮科学家们了解材料的表面性能,这多牛呀!在工业生产中,还能检测产品质量,确保产品棒棒哒。
它的优势可明显了,能快速准确地给出结果,就像有个超厉害的小助手。
比如说,有一次在一个材料研发项目中,就用了接触角测试。
哇
塞,一下子就知道了材料的表面特性,为后续的研究提供了重要依据。
这效果,杠杠的!
接触角测试真的超有用,操作得当就能发挥大作用,你还等啥呢?赶紧试试吧!。
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在进行接触角法测试之前,需要做好充分的准备工作。
接触角测量实验报告篇一:接触角的测定实验报告液-固界面接触角的测量实验报告一、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JCXXC1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 Wa = γSG - γSL + γLG ≥0 (2)铺展润湿 S = γSG - γSL - γLG ≥0 (3)式中Wa,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:Wa=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。
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。
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
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。
影响润湿作用和接触角的因素:固体和液体的性质、固体表面的粗糙程度、不均匀性的影响,表面污染等。
在平整的固体表面上滴一滴小液滴,直接测量接触角的大小,可用低倍显微镜中装有的量角器测量,也可将液滴图像投影到屏幕上或拍摄图像再用量角器测量。
(一) 接触角的测定(1) 开机,调焦(将进样器或微量注射器固定在载物台上方,调整摄像头焦距到0.7倍(测小液滴接触角时通常调到2倍~2.5倍),然后旋转摄像头底座后面的旋钮调节摄像头到载物台的距离,使得图象最清晰。
(2) 加样。
一般用0.6μL~1.0μL。
(3) 接样。
旋转载物台底座的旋钮使得载物台慢慢上升,触碰悬挂在进样器下端的液滴后下降,使液滴留在固体平面上。
(4) 冻结图象。
点击界面右上角的冻结图象按钮将画面固定,再点击File菜单中的Save as将图象保存在文件夹中。
接样后要在20s(最好10 s)内冻结图像。
(6) 量角法。
点击量角法按钮,进入量角法主界面,按开始键,打开之前保存的图象。
这时图象上出现一个由两直线交叉45度组成的测量尺,利用键盘上的Z、X、Q、A键即左、右、上、下键调节测量尺的位置:首先使测量尺与液滴边缘相切,然后下移测量尺使交叉点到液滴顶端,再利用键盘上< 和> 键即左旋和右旋键旋转测量尺,使其与液滴左端相交,即得到接触角的数值。
另外,也可以使测量尺与液滴右端相交,此时应用180°减去所见的数值方为正确的接触角数据,最后求两者的平均值。
(7) 量高法。
点击量高法按钮,进入量高法主界面,按开始键,打开之前保存的图象。
然后用鼠标左键顺次点击液滴的顶端和液滴的左、右两端与固体表面的交点。
如果点击错误,可以点击鼠标右键,取消选定。
(二) 表面张力的测定(1)开机。
将仪器插上电源,打开电脑,双击桌面上的JC2000C1应用程序进入主界面。
点击界面右上角的活动图象按钮,这时可以看到摄像头拍摄的载物台上的图象。
(2)调焦。
将进样器或微量注射器固定在载物台上方,调整摄像头焦距到0.7倍,然后旋转摄像头底座后面的旋钮调节摄像头到载物台的距离,使得图象最清晰。
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。
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。
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。
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。
接触角的测量[ 实验目的 ]了解实验原理,掌握实验操作,学习测量接触角的方法,了解润湿过程和接触角的实际意义。
[ 仪器用具 ]JC2000C1接触角测量仪、载玻片、注射器、烧杯、蒸馏水[ 原理概述 ]当液滴自由地处于不受力场影响的空间时,由于界面张力的存在而呈圆球状。
但是,当液滴与固体平面接触时,其最终形状取决于液滴内部的内聚力和液滴与固体间的粘附力的相对大小。
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1所示。
12图1 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,即θγγγcos ///A L L S A S +=(1)式中γS/A 、γL/A 、γS/L 分别为固-气、液-气和固-液界面张力;θ为液体与固体间的界面和液体表面的切线所夹(包含液体)的角度,称为接触角(contact angle ),θ在00-1800之间。
接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度,θ=90o可作为润湿与不润湿的界限,θ<90o时可润湿,θ>90o时不润湿。
润湿(wetting)的热力学定义是,若固体与液体接触后体系(固体和液体)的自由能G 降低,称为润湿。
自由能降低的多少称为润湿度,用W S/L 来表示。
润湿可分为三类:粘附润湿(adhesional wetting )、铺展润湿(spreading wetting )和浸湿(immersional wetting )。
可从图2看出。
图2 三类润湿(1) 粘附润湿如果原有的1m 2固面和1m 2液面消失,形成1m 2固-液界面,则此过程的W AS/L 为:W AS/L =γS/A +γL/A -γS/L(2)(2) 铺展润湿当一液滴在1m 2固面上铺展时,原有的1m 2固面和一液滴(面积可忽略不计)均消失,形成1m 2液面和1m 2固-液界面,则此过程的W SS/L 为:W SS/L =γS/A -γL/A -γS/L(3)(3) 浸湿当1m 2固面浸入液体中时,原有的1m 2固面消失,形成1m 2固-液界面,则此过程的W IS/L 为:41. 量角法液滴角度测量法是测量接触角的最常用的方法之一,如图3(a ,b )所示。
接触角的测量实验报告一、实验目的接触角是表征液体在固体表面润湿性能的重要参数。
本次实验的目的在于通过测量不同固体表面与液体之间的接触角,深入理解润湿现象的本质,掌握接触角的测量方法和原理,并探究影响接触角的因素。
二、实验原理当液滴在固体表面达到平衡时,在气、液、固三相交界处,气液界面和固液界面之间的夹角称为接触角,通常用θ表示。
接触角的大小与固体和液体之间的相互作用力有关。
根据杨氏方程:γSV γSL =γLV cosθ其中,γSV 表示固气界面的表面张力,γSL 表示固液界面的表面张力,γLV 表示液气界面的表面张力。
通过测量接触角θ,可以评估固体表面的润湿性能。
当θ <90°时,液体能够润湿固体表面;当θ > 90°时,液体不能润湿固体表面。
三、实验仪器与材料1、仪器接触角测量仪(型号:_____)、微量注射器、计算机2、材料不同材质的固体表面(如玻璃、聚四氟乙烯、金属等)、去离子水、二碘甲烷四、实验步骤1、样品制备将所选的固体材料切割成平整的片状或块状,并使用适当的方法(如打磨、清洗等)对其表面进行处理,以确保表面的清洁和平整。
2、仪器校准开启接触角测量仪,按照仪器说明书进行校准,确保测量的准确性。
3、液滴放置使用微量注射器在固体表面上缓慢滴加一定量的测试液体(如去离子水或二碘甲烷),形成稳定的液滴。
4、图像采集通过测量仪的光学系统获取液滴在固体表面的图像,并将其传输到计算机中。
5、接触角测量利用测量仪配套的软件,对采集到的图像进行分析处理,确定液滴与固体表面的接触角。
通常采用切线法或量角法等进行测量。
6、重复测量对每种固体材料和液体组合,进行多次测量,取平均值以减小误差。
7、数据记录将测量得到的接触角数据以及实验条件(如液体种类、固体材料、温度等)详细记录下来。
五、实验数据与结果|固体材料|液体|接触角(°)|平均值(°)|||||||玻璃|去离子水| 35 | 32 ||玻璃|二碘甲烷| 45 | 43 ||聚四氟乙烯|去离子水| 110 | 112 ||聚四氟乙烯|二碘甲烷| 65 | 68 ||金属|去离子水| 70 | 72 ||金属|二碘甲烷| 85 | 88 |六、实验结果分析1、从实验数据可以看出,玻璃表面对去离子水的接触角较小,表明玻璃表面能够被去离子水较好地润湿,这是因为玻璃表面通常含有极性基团,与水分子之间有较强的相互作用。
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。
玻璃表面接触角的测定一、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。
二﹑实验目的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γSL,故体系的自由能降低了:∆G = γLA +γSA-γSL = W SL (1)W SL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1805年Young提出,在达到平衡时,固-气、固-液、气-液界面自由能γLA、γSA 、γSL和接触角θ间有下述关系:γSA–γSL = γLA cosθ(2)此关系式称为Young方程式或润湿方程,它是描述润湿的最基本的公式。
将(2)式代入(1),可得:W SL = γLA (1+cosθ) (3)因而,只需测出液体与固体间的接触角和液体的表面张力γLA,依(3)式求出粘附功W SL。
由(3)还可以看出:只有当θ=1800时,W SL才为0,称为完全不润湿。
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。