Kontaktvinklar

Kapillärhöjning

den vanliga direkta mätningen av kontaktvinklar för en vätskedropp på en platt och slät fast substans är inte tillämplig på pulver och torra porösa livsmedel. Den vanliga metoden för att mäta kontaktvinkeln i kapillärhöjning i porösa medier är genom att använda Lucas-Washburns ekvation som härrör från Poiseulles lag om vätskeflöde i kapillärhöjning:

\

\

där:

  • h – höjd av den stigande vätskan
  • w – viktökning av provet (orsakat av det vatten som absorberas i det)
  • oc – ytspänning av den testade vätskan (N/m)
  • oc – densitet av den testade vätskan (kg/m3)
  • oc – kontaktvinkel av vätskan på det fasta ämnet ((m)
  • r – genomsnittlig statisk radie av porerna (m)
  • msk – flytande viskositet (pa s)
  • C – geometrisk faktor (M5)

kapillär ökning.jpg

den vanliga metoden för att mäta kontaktvinklarna i detta fall är att genomföra kapillärhöjningsexperiment där ditt prov hänger en balans och du doppar den i den testade vätskan. Huvudbristen i detta tillvägagångssätt (med Washburns ekvation) är dess oförmåga att separera mellan dessa två variabler (r och cos-eller c-och cos -). Den vanliga metoden för att lösa problemet med den okända termen r•cos(GHz) är genom att använda en referensvätska som fullständigt väter provet (ie=0, ie(IE)=1). Det upptäcktes emellertid att dynamisk framåtgående kontaktvinkel i allmänhet är större än den statiska, även för en total vätningsvätska och som ett resultat kan denna metod vara felaktig.

Seibold et al, (2000) föreslog ett sätt att övervinna detta problem. Det observerades att denna konstanta term varierar som en funktion av den använda vätskan, i motsats till Washburn-metoden som använder hexan som en fullständigt vätande vätska för att hitta porernas radie. I denna studie föreslogs att man skulle få den faktiska konstanta termen r i Washburn-ekvationen genom att plotta det uppmätta värdet r cos Bisexuell kontra ökningstakten för alkanerna (lutningen i ekvationerna \ref{4} och \ref{5}). Avlyssningen vid nollhastighet ger värdet av r. Siebold el al. (2000) genomförde kapillärhöjningsexperiment med olika n-alkaner, som alla anses vara helt vätande på grund av deras låga ytspänning. I varje fall erhölls ett linjärt förhållande mellan kvadrerad höjd av den stigande vätskan och tiden, deras resultat av termen r•cos(XHamster) beräknades från lutningarna av dessa kurvor. Detta resultat omvandlades till en metod för att beräkna eller mäta kontaktvinkeln vid nollhastighet. Siebold et al. (2000) föreslog att för porösa medier kan termen r•cos (GHz) för varje Alkan (termen beräknades från Washburn-ekvationen) plottas mot den initiala fronthastigheten för varje vätska. Kurvan som skapades kan extrapoleras till velocity zero(och därför cos (XHamster)=1) och detta möjliggör bestämning av den representativa radien r. efter att ha hittat r, som är en egenskap hos det fasta provet och inte förändras som en funktion av de använda vätskorna, kan vi genomföra kapillärhöjningsexperiment med vår testvätska och beräkna kontaktvinklarna som denna vätska skapar med det fasta porösa provet.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.