接触角的测定实验报告

-精品--精品-液-固界面接触角的测量试验报告一、试验目的了解液体在固体外表的润湿过程以及接触角的含义与应用。把握用JC2023C1/界面张力测量仪测定接触角和外表张力的方法。二、试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。将液体滴在固体外表上，由于性质不同，有的会铺开放来，1。图1各种类型的润湿的液滴存在，如图2所示。图2接触角个平衡关系就是著名的Young方程，即γ -γSG SL

=γ ·cosθ (1)LGγSG

，γ ，γLG

分别为固-气、液-气和固-液界面张力；θ是在固、气、液三相0o-180o之间。接触角是反响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

=γ -γ +γSG SL

≥0 (2)铺展润湿 S=γSG

-γ -γSL

≥0 (3)式中W，S分别为粘附润湿、铺展润湿过程的粘附功、铺展系数。a(1)式代入公式(2)、(3)，得到下面结果：W=γ +γ

－γ=γ (1+cosθ) (4)a SG LG SL LGS=γ -γ-γ =γ (cosθ-1) (5)SG SL LG LGθ＝90°作为润湿与否的界限，当θ＞90°，称为不润湿，当θ＜90°时，称为润湿，θ越小润湿性能越好；当θ角等于零时，液体在固体外表上铺展，固体被完全润湿。等方面有广泛的应用。打算和影响润湿作用和接触角的因素很多。如，固体和液体的性质及杂质、变小趋于定值的趋势，这是由于外表活性物质在各界面上吸附的结果。接触角的测定方法很多，依据直接测定的物理量分为四大类：角度测量法、试验所用的仪器JC2023C1静滴接触角/界面张力测量仪就可实行量角法和量高法这两种方法进展接触角的测定。三、仪器与药品仪器：JC2023C1纶薄片，聚乙烯片，金属片〔不锈钢、铜等〕。试剂：蒸馏水，无水乙醇，十二烷基苯磺酸钠〔或十二烷基硫酸钠〕：0.01%，0.02%，0.03%，0.04%，0.05%，0.1%，0.15%，0.2%，0.25%四、试验内容〔体积〕与所测接触角读数的关系，找出测量所需的最正确液滴大小。考察水在不同固体外表上的接触角。〔如甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇〕在涤纶片和玻璃片上的接触角和外表张力的测定等温下不同浓度外表活性剂溶液在固体外表的接触角和外表张力的测定0.01%,0.02%,0.03%,0.04%,0.05%,0.1%,0.15%,0.2%,0.25%测浓度为0.1%十二烷基苯磺酸钠水溶液液滴在涤纶片和载玻片外表上接触角随时间的变化。五、试验步骤(一)接触角的测定图象。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〔2～2.5调整摄像头到载物台的距离，使得图象最清楚。0.6μL～1.0μL图象中看到进样器下端消灭一个清楚的小液滴。端的液滴后下降，使液滴留在固体平面上。FileSaveas20s〔10s〕内冻结图像。量角法。点击量角法按钮，进入量角法主界面，按开头键，翻开之前保存的图象。这时图象上消灭一个由两直线穿插45度组成的测量尺，利用键盘上的Z、X、Q、A键即左、右、上、下键调整测量尺的位置：首先使测量尺与液滴边缘相切，然后下移测量尺使穿插点到液滴顶端，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，最终求两者的平均值。交点。假设点击错误，可以点击鼠标右键，取消选定。(二)外表张力的测定开机。将仪器插上电源，翻开电脑，双击桌面上的JC2023C1应用程序进入的图象。0.7然后旋转摄像头底座后面的旋钮调整摄像头到载物台的距离，使得图象最清楚。进样器下端消灭一个清楚的大液泡。冻结图象。当液滴欲滴未滴时点击界面的冻结图象按钮，再点击FileSaveas将图象保存在文件夹中。悬滴法。单击悬滴法按钮，进入悬滴法程序主界面，按开头按钮，翻开图像时会跳出一个对话框，输入密度差和放大因子后，即可测出外表张力值。的横坐标之差再除以针头的直径所得的值。六、结果与争论列表或作图表示所得试验结果。初步解释所得结果的缘由表1水在不同固体外表的接触角的测量固体外表左接触角θ(量角法)／°右平均钢片83.584.584电池盖65.56665.75胶片81.582.582称量纸104104104长玻璃片长玻璃片464746.5石英片47.54747.25七、思考题答：a平衡时间；b体系温度；cd吸附作用。〔固-气、固-液、液-气〕的外表张力有关，即杨氏方程：σs-g=σs-l+σg-l×cosθ〔固-气、固-液、液-气〕的外表张力有关，即杨氏方程：σs-g=σs-l+σg-l×cosθ而外表张力θ又只与物质的本性、温度和压力有关，所以液体大小对接触角读数无影响。试验中滴到固体外表上的液滴的平衡时间对接触角读数是否有影响？答:滴到固体外表上的液滴的平衡时间对接触角读数有影响,当体系未达平衡时，