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接觸角測量儀---俘泡法(擄泡法)的意義和作用

發(fā)布時間: 2025-11-05  點擊次數(shù): 171次

    測量氣體(氣泡)在固體表面(該表面浸沒在液體中)的接觸角,將待測的固體樣品浸沒在一個透明的液體槽中。用一個倒置的針頭,從下方靠近固體下表面。通過針頭注入一個氣泡,使其與固體下表面接觸并被“俘獲"或“懸停"在那里。此時,使用視頻光學(xué)接觸角測量儀觀察到一個“倒掛"在固體表面上的氣泡,并分析這個氣泡的輪廓,測量其左、右兩邊的接觸角。請注意,此時測量的角度是氣泡相內(nèi)部的接觸角,即氣相與固體的夾角,但其數(shù)值與液固的接觸角互補。 


    俘泡法的主要應(yīng)用場景和優(yōu)勢:測量超親水表面:對于非常親水的表面,液滴會瞬間鋪展開,形成非常小的接觸角(接近0°),用傳統(tǒng)的座滴法很難準(zhǔn)確測量和觀察。使用俘泡法,在水下測量氣泡的接觸角。如果表面是超親水的,水會牢牢占據(jù)固體表面,氣泡很難附著,會形成一個很大的氣泡接觸角(接近180°)。這個大的角度更容易被精確測量。


    很多工業(yè)應(yīng)用(如礦物浮選、石油開采、水下設(shè)備防護)都是在液體環(huán)境中,固體表面與氣體發(fā)生相互作用。俘泡法能更真實地模擬這些實際工況。


    座滴法中的液滴暴露在空氣中,可能因為灰塵污染或溶劑蒸發(fā)而改變體積和性質(zhì),影響測量結(jié)果。俘泡法將樣品和氣泡浸沒在液體中,可以提供一個更穩(wěn)定、更潔凈的測試環(huán)境。


    有時需要測量材料下表面的潤濕性,俘泡法是一個方便的選擇。


    簡單來說,俘泡法就是“座滴法"的倒置版本:座滴法:固體 + 液滴 + 空氣環(huán)境 -> 測液滴角。俘泡法:固體(浸在液體中)+ 氣泡 + 液體環(huán)境 -> 測氣泡角。它是一種非常重要的補充測量技術(shù),尤其在表征強親水或強疏水表面,以及研究液-固-氣三相界面在浸沒狀態(tài)下的行為時,具有不可替代的優(yōu)勢。核心操作是:利用
視頻光學(xué)接觸角測量儀測量氣相接觸角 (θg),然后利用互補公式換算成標(biāo)準(zhǔn)的液相接觸角 (θ?) 進行報告。


    還有一點就是,它通過轉(zhuǎn)換測量對象,來獲得一個清晰的輪廓,從而解決接觸角難以測量的難題。

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