Kontaktní Úhly

Kapiláře

společné přímé měření kontaktního úhlu kapaliny pokles na rovný a hladký plná se nevztahuje na prášky a suché porézní potraviny. Společné metody měření kontaktního úhlu v kapiláře v porézní média, je pomocí Lucas-Washburn je rovnice, která je odvozena od Poiseulle zákon proudění kapaliny v kapiláře:

\

\

Kde:

  • h – výška rostoucí kapalina
  • w – přírůstek hmotnosti vzorku (způsobené tím, že voda se vstřebává do toho)
  • γ – povrchové napětí testované kapaliny (N/m)
  • ρ – hustota zkoušené kapaliny (kg/m3)
  • θ – kontaktní úhel kapaliny na pevné (º)
  • r – průměr statický poloměr pórů (m)
  • η – viskozita kapaliny (Pa. s)
  • c – geometrický faktor (m5)

kapilární vzestup.jpg

společné metody pro měření kontaktních úhlů v tomto případě je chování kapilární vzestup experimenty, kde vzorek je pověsit níže, rovnováhu a ponořte jej v testované kapaliny. Hlavním nedostatkem tohoto přístupu (pomocí Washburnovy rovnice) je jeho neschopnost oddělit tyto dvě proměnné (r a cos θ nebo c a cos θ). Běžnou metodou k překonání problému neznámého výrazu R * cos (θ) je použití referenční kapaliny, která zcela smáčí vzorek (θ=0, cos (θ)=1). Bylo však zjištěno, že dynamický postupující kontaktní úhel je obecně větší než statický, dokonce i pro celkovou smáčecí kapalinu a v důsledku toho může být tato metoda Chybná.

Seibold et al, (2000) navrhl způsob, jak tento problém překonat. Bylo pozorováno, že tento konstantní termín se mění v závislosti na použité kapalině, v rozporu s přístupem Washburn, který používá hexan jako zcela smáčecí kapalinu za účelem nalezení poloměru pórů. V této studii bylo navrženo, aby se skutečná konstanta r v Washburn rovnice vynesením naměřené hodnoty r cos θ versus rychlost vzestupu alkanů (sklon v Rovnicích \ref{4} a \ref{5}). Zachycení při nulové rychlosti dává hodnotu r. Siebold el al. (2000) provádí kapilární vzestup experimenty s různými n-alkanů, které jsou všechny považovány za zcela zvlhčení, vzhledem k jejich nízké povrchové napětí. V každém případě byl získán lineární vztah mezi druhou výškou stoupající kapaliny a časem, jejich výsledky výrazu r * cos (θ) byly vypočteny ze svahů těchto křivek. Toto zjištění bylo přeměněno na metodu výpočtu nebo měření kontaktního úhlu při nulové rychlosti. Siebold et al. (2000) navrhl, že pro porézní média termín r•cos(θ) pro každé alkane (termín byl vypočítán z Washburn rovnice) může být ploted proti původnímu přední hodnotit každé kapaliny. Křivka, která byla vytvořena lze extrapolovat do nulové rychlosti (a tedy cos(θ)=1) a to umožňuje určení zástupce poloměru r. Po zjištění, r, což je vlastnost pevných vzorků a nemění se v závislosti na kapaliny používané, můžeme provádět kapilární vzestup experimentu s naší testovací kapaliny a vypočítat kontaktní úhly tato tekutina vytváří pevná porézní vzorek.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.