aumento capilar
a medição directa comum dos ângulos de contacto de uma gota líquida num sólido plano e liso não é aplicável aos pós e alimentos secos porosos. O método comum de medição do ângulo de contato no aumento capilar em meios porosos é usando a equação de Lucas-Washburn, que é derivada da lei de Poiseulle de fluxo líquido no aumento capilar:
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em que:
- h – altura do aumento líquido
- w – ganho de peso da amostra (causada pela água absorvido por ele)
- γ – tensão superficial da testada do líquido (N/m)
- ρ – densidade da testada do líquido (kg/m3)
- θ – ângulo de contato do líquido no sólido (º)
- r – média estática raio dos poros (m)
- η – viscosidade líquida (Pa s)
- c – fator geométrico (m5)
o método comum para medir os ângulos de contato neste caso é realizar experimentos de elevação capilar onde sua amostra é pendurada abaixo de um equilíbrio e você mergulhá-lo no líquido testado. A principal deficiência desta abordagem (usando a equação de Washburn) é a sua incapacidade de se separar entre essas duas variáveis (r e cos θ ou c e cos θ). O método comum para superar o problema do termo desconhecido r * cos (θ) É usando um líquido de referência que molha completamente a amostra (θ=0, cos(θ)=1). Descobriu-se, no entanto, que o ângulo de contato dinâmico é geralmente maior do que o estático, mesmo para um líquido molhante total e, como resultado, este método pode ser errôneo.
Seibold et al, (2000) sugeriu uma forma de superar este problema. Observou-se que este termo constante varia em função do líquido utilizado, em contradição com a abordagem Washburn que usa hexano como um líquido molhando completamente a fim de encontrar o raio dos poros. Neste estudo, foi proposto obter o termo constante Real r na equação de Washburn traçando o valor medido r cos θ versus a taxa de aumento dos alcanos (o declive nas equações \ref{4} E \ref{5}). A intercepção à velocidade zero dá o valor de R. Siebold el al. (2000) realizou experimentos em ascensão capilar com diferentes n-alcanos, que são todos considerados como molhando completamente, devido à sua baixa tensão superficial. Em cada caso, uma relação linear foi obtida entre a altura ao quadrado do líquido ascendente e o tempo, seus resultados do termo r•cos(θ) foram calculados a partir das encostas dessas curvas. Este achado foi transformado em um método para calcular ou medir o ângulo de contato a velocidade zero. Siebold et al. (2000) suggested that for porous media the term r•cos (θ) for each alkane (the term was calculated from Washburn equation) can be ploted against the initial front rate of each liquid. A curva que foi criado pode ser extrapolado para a velocidade zero (e, portanto, cos(θ)=1) e isso permite a determinação do representante raio r. Depois de encontrar-r, que é uma propriedade da amostra sólida, e não muda como uma função dos líquidos utilizados, podemos realizar ascensão capilar experiência com o nosso líquido de teste e calcular os ângulos de contato este líquido cria com o sólido poroso exemplo.