前面对接触角测定仪的有关丈量办法进行了介绍,实施时应留意以下两个疑问:平衡时刻和系统温度的安稳,当系统未达平衡时,接触角会改变,这时的接触角称为动态接触角,动态接触角研讨关于一些粘度较大的液体在固体平面上的活动或铺展有重要意义(因粘度大,平衡时刻长)。一起,关于温度改变较大的系统,因为表面张力的改变,接触角也会改变,因而,若一已基平达平衡的系统,接触角的改变,能够与温度改变有关,简略判别影响要素的办法是,平衡时刻的影响通常是单方向的,而温度的波动能够形成γ的升高或下降。 除平衡时刻和温度外,影响接触角安稳的要素还有接触角滞后和吸附作用。 接触角测量时,液滴大小与接触角没有线性关系,0.6~1.0ul的样品量都是最佳的,液滴太小受挥发影响过大,液滴太大则重力因素显著。要注意,测试液滴不应自由落体滴落在固体表面,而应该上升样品平台,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。当然,如果选用全自动的型号就不存在上述操作问题了。
液滴高度/宽度法也是一整体液滴法。在核算时考虑的是整个液滴的概括形状,不是部分,所以当液滴的形状遭到其它物体搅扰时,如针管置于液滴内,就会影响办法的精确性,乃至不再适用。接触角是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线与固-液交界线之间的夹角θ,是润湿程度的量度。
若θ90°,则固体是憎液的,即液体不润湿固体,容易在表面上移动,不能进入毛细孔。
接触角现有测试方法通常有两种:其一为外形图像分析方法;其二为称重法.后者通常称为润湿天平或渗透法接触角仪.但目前应用最广泛,测值最直接与准确的还是外形图像分析方法.
外形图像分析法的原理为,将液滴滴于固体样品表面,通过显微镜头与相机获得液滴的外形图像, 再运用数字图像处理和一些算法将图像中的液滴的接触角计算出来.
计算接触角的方法通常基于一特定的数学模型如液滴可被视为球或圆椎的一部分,然后通过测量特定的参数如宽/高或通过直接拟合来计算得出接触角值。Young-Laplace方程描述了一封闭界面的内、外压力差与界面的曲率和界面张力的关系,可用来准确地描述一轴对称的液滴的外形轮廓,从而计算出其接触角。