capillaire stijging
de gebruikelijke directe meting van contacthoeken van een vloeibare druppel op een vlakke en gladde vaste stof is niet van toepassing op poeders en droge poreuze voedingsmiddelen. De gebruikelijke methode voor het meten van de contacthoek in capillaire stijging in poreuze media is door gebruik te maken van de Lucas-Washburn vergelijking die is afgeleid van Poiseulle ‘ s wet van vloeibare stroom in capillaire stijging:
\
\
waarbij:
- h – hoogte van de stijgende vloeistof
- w – gewichtstoename van de steekproef (veroorzaakt door het water geabsorbeerd in het
- γ – oppervlaktespanning van de geteste vloeistof (N/m)
- ρ dichtheid van de geteste vloeistof (kg/m3)
- θ – contact hoek van de vloeistof op de vaste (º)
- r – mean statische straal van de poriën (m)
- η – vloeistof viscositeit (Pa s)
- c – geometrische factor (m5)
de gebruikelijke methode om de contacthoeken in dit geval te meten is om capillaire stijgingsexperimenten uit te voeren waarbij uw monster een balg hangt en u het in de geteste vloeistof dompelt. De belangrijkste tekortkoming van deze benadering (met behulp van Washburn ‘ s vergelijking) is het onvermogen om te scheiden tussen deze twee variabelen (r en cos θ Of c en cos θ). De gebruikelijke methode om het probleem van de onbekende term r•cos(θ) op te lossen is door een referentievloeistof te gebruiken die het monster volledig bevochtigt (θ=0, cos(θ)=1). Men ontdekte echter dat de dynamische voortschrijdende contacthoek over het algemeen groter is dan de statische, zelfs voor een totale bevochtigingsvloeistof en als gevolg hiervan kan deze methode onjuist zijn.
Seibold et al, (2000) stelde een manier voor om dit probleem te overwinnen. Er werd opgemerkt dat deze constante term varieert als functie van de gebruikte vloeistof, in tegenstelling tot de Washburn-benadering waarbij hexaan als een volledig bevochtigende vloeistof wordt gebruikt om de straal van de poriën te vinden. In deze studie werd voorgesteld om de werkelijke constante term r in Washburn-vergelijking te verkrijgen door de gemeten waarde R cos θ uit te zetten tegen de stijgsnelheid van de alkanen (de helling in vergelijkingen \ref{4} en \ref{5}). Het intercept bij nulsnelheid geeft de waarde van r. Siebold el al. (2000) voerde capillaire stijgingsexperimenten uit met verschillende n-alkanen, die allemaal als volledig bevochtigend worden beschouwd vanwege hun lage oppervlaktespanning. In elk geval werd een lineair verband verkregen tussen de kwadraathoogte van de oplopende vloeistof en de tijd, hun resultaten van de term r•cos(θ) werden berekend uit de hellingen van deze krommen. Deze vondst werd omgezet in een methode om de contacthoek bij nulsnelheid te berekenen of te meten. Siebold et al. (2000) stelde voor dat Voor poreuze media de term r•cos (θ) voor elk alkaan (de term werd berekend op basis van de Washburn-vergelijking) kan worden uitgezet tegen de initiële frontsnelheid van elke vloeistof. De kromme die werd gecreëerd kan worden geëxtrapoleerd naar snelheid nul (en daarom cos (θ) = 1) en dit maakt de bepaling van de representatieve straal r. na het vinden van r, die een eigenschap is van het vaste monster en niet verandert als functie van de gebruikte vloeistoffen, kunnen we capillaire stijging experiment uit te voeren met onze testvloeistof en berekenen van de contacthoeken die deze vloeistof creëert met de vaste poreuze Monster.