Kapillær Stige
den vanlige direkte måling av kontakt vinkler av en flytende dråpe på en flat og glatt solid gjelder ikke for pulver og tørr porøse matvarer. Den vanlige metoden for å måle kontaktvinkelen i kapillær økning i porøse medier er ved hjelp Av Lucas-Washburn ligning som er avledet Fra Poiseulle lov av væskestrøm i kapillær økning:
\
\
Hvor:
- h – høyden på den stigende væsken
- w – vektøkning av prøven (forårsaket av vannet absorbert i det)
- γ – overflatespenning av den testede væsken (N/m)
- ρ – væskens kontaktvinkel på det faste stoffet (kg/m3)
- º)
- r – gjennomsnittlig statisk radius av porene (m)
- η – flytende viskositet (pa s)
- c – geometrisk faktor (m5)
den vanlige metoden for å måle kontaktvinklene i dette tilfellet er å gjennomføre kapillærstigningseksperimenter hvor prøven din henger under en balanse og du dypper den i den testede væsken. Den største mangelen på Denne tilnærmingen (Ved Hjelp Av Washburns ligning) er dens manglende evne til å skille mellom de to variablene (r og cos θ eller c og cos θ). Den vanlige metoden for å overvinne problemet med det ukjente begrepet r•cos(θ) er ved å bruke en referansevæske som helt tisser prøven (θ=0, cos(θ)=1). Det ble imidlertid oppdaget at dynamisk fremrykkende kontaktvinkel generelt er større enn den statiske, selv for en total væskevæske, og som et resultat kan denne metoden være feilaktig.
Seibold et al, (2000) foreslo en måte å overvinne dette problemet på. Det ble observert at denne konstante termen varierer som en funksjon av væsken som brukes, i motsetning Til Washburn-tilnærmingen som bruker Heksan som en helt fuktig væske for å finne radius av porene. I denne studien ble det foreslått å få den faktiske konstante termen r i Washburn-ligningen ved å plotte den målte verdien r cos θ versus stigningsgraden av alkanene (hellingen i Ligningene \ ref{4} og \ ref{5}). Avskjæringen ved null hastighet gir verdien av r. Siebold el al. (2000) utførte kapillærstigningsforsøk med forskjellige n-alkaner, som alle betraktes som fullstendig fukting, på grunn av deres lave overflatespenning. I hvert tilfelle ble det oppnådd et lineært forhold mellom kvadrert høyde av stigende væske og tid, deres resultater av begrepet r * cos (θ) ble beregnet ut fra bakkene til disse kurvene. Dette funnet ble omdannet til en metode for å beregne eller måle kontaktvinkelen ved null hastighet. Siebold et al. (2000) foreslo at for porøse medier kan termen r * cos (θ) for hver alkan (termen ble beregnet fra Washburn-ligningen) ploteres mot den første fronthastigheten til hver væske. Kurven som ble opprettet, kan ekstrapoleres til hastighet null (og derfor cos(θ)=1) og dette muliggjør bestemmelse av representativ radius r. Etter å ha funnet r, som er en egenskap av den faste prøven og ikke endres som en funksjon av væskene som brukes, kan vi gjennomføre kapillærstigningseksperiment med testvæsken og beregne kontaktvinklene denne væsken skaper med den faste porøse prøven.