自动型接触角测量仪

第一章润湿过程阐述

一. 润湿过程

润湿过程分为三类，既在日常生活中经常遇到的沾湿、浸湿和铺展。

（一）沾湿（adhesion wetting）

当将一滴水滴到固面上时，液体与固体接触过程中，固—液界面逐渐取代液—气界面和气固界面（图6—1），这一过程称为沾湿。在恒温恒压条件下沾湿过程中的自由能变化：

式中γ为界面张力；—W a为黏附功，其值相当于把单位面积的液—固界面分开成为气—液和气—固液面的最大功(图6—2)。显然只有当Wa＞0时，即ΔGT.p＜0时，沾湿过程才是自发的。

将单位截面液柱分开如（图1—3）创造两个新的气—液界面的内聚功—Wc的定义：

Δγ＝2γg1＝—Wc（1—2）

黏附功和内聚功的数值分别是固—液分子间作用力和相同液体分子间作用力大小的标志。

（二）浸湿（immersion wetting）

图1—4示出固体浸入液体的润湿过程，即浸湿。在恒温恒湿条件下，浸湿过程中自由能变化：

ΔGT,p＝γgs—γls＝－Wi        （1—3）

—Wi称为浸湿功，当然只有当Wi＝γ1s—γgs＞0，则△GT,p＜0时，过程才是自发的。

（三）铺展（spreading）

液体在固面上的铺展系数S定义及铺展条件为（图1—5）

                     S=γgs—γls=—W    (1—4)

铺展条件也可表示为：S= —Wa—（—Wc）≥0（1—5）

                          —Wa≥—Wc

式（1—5）清楚的说明，只有固液间黏附功大于或等于液体内聚功时铺展才有可能。从分子间力考虑，只有当液固分子间力大于或等于液体分子间力时，液体才能在固面上铺展。

保养

  每次测量完毕，保持仪器清洁，用无尘布擦拭镜头

  定期检查及校验仪器，严禁周围放置高温高湿，震荡大的设备