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粉末接觸角測(cè)量的新方法---LSA100POM

更新日期:2021-05-20      瀏覽次數(shù):1958
  潤濕性是與自然界、工業(yè)過程和我們?nèi)粘I钕⑾⑾嚓P(guān)的一個(gè)重要屬性。基于座滴法的接觸角測(cè)量正成為表征液體和固體表面之間潤濕性的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、強(qiáng)大的工具。固體樣品有很大一部分,以分散顆粒、粉末的形式存在,或具有連續(xù)但多孔的結(jié)構(gòu)。對(duì)于這類樣品來說,用標(biāo)準(zhǔn)的座滴法來合理地確定接觸角是很難或不可能的。有時(shí),粉末樣品在壓力下被壓實(shí)以形成致密的表面,然后在其上利用座滴法進(jìn)行測(cè)量。
 
  然而,這種測(cè)量的結(jié)果在很大程度上取決于樣品的制備,甚至更糟的是,與原始粉末表面相比,壓實(shí)表面的潤濕性可能存在很大的差異。考慮粉末和多孔介質(zhì)的另一個(gè)重要方面是自吸收過程。自吸收是指滲透/擴(kuò)散過程,其中,當(dāng)(潤濕)液體與多孔固體介質(zhì)接觸時(shí),由于毛細(xì)管吸力(毛細(xì)作用),液體會(huì)自發(fā)地吸入固體介質(zhì)中并不斷替換多孔介質(zhì)中現(xiàn)有的氣體或其他液體。該過程在納米材料和技術(shù),液體過濾,建筑,印刷過程,(土壤)灌溉和采油等領(lǐng)域中發(fā)揮著非常重要的作用。基于座滴法測(cè)量接觸角的理想表面是光滑的、化學(xué)均勻的、無反應(yīng)的,并且不會(huì)因液體而變形的。座滴法不適用于粉末或多孔介質(zhì)。

粉末

多孔介質(zhì)

 
   另一種表征多孔介質(zhì)的測(cè)量方法是基于(Lucas-)Washburn模型。該模型將多孔介質(zhì)視為一束不同尺寸的圓柱形毛細(xì)管,通過考慮毛細(xì)管吸力(潤濕液的表面張力和毛細(xì)管孔徑分布),粘性摩擦力(動(dòng)態(tài)粘度/流動(dòng)阻力)和液體與固體表面之間的接觸角的影響,描述了潤濕液前沿隨(潤濕)時(shí)間的變化,但忽略了慣性和重力。基于該模型,可以從測(cè)量到的時(shí)間依賴性中獲得樣品材料的孔隙度、毛細(xì)管尺寸分布及其與測(cè)試液體的接觸角知識(shí),這可以通過多種方法來完成,例如,通過視覺跟蹤液體前沿的時(shí)間,通過記錄多孔材料與液體接觸后的重量增加等等,這種方法通常包含在表面界面張力儀中。
 

  德國LAUDA Scientific公司將粉末/多孔介質(zhì)模塊(POM)引入到LSA系列光學(xué)接觸角測(cè)量儀中延伸得到新的儀器LSA100POM光學(xué)粉末接觸角測(cè)量儀,LSA100POM能夠方便地測(cè)量粉末/多孔材料的接觸角。
 

粉末接觸角測(cè)量儀

 

  LSA100POM粉末接觸角測(cè)量儀是一款專門用于測(cè)量粉末及多孔材料潤濕性的光學(xué)儀器。LSA100POM通過視頻實(shí)時(shí)跟蹤吸收液的液面變化,精確測(cè)量吸收液的體積,根據(jù)Washburm法計(jì)算粉末及多孔材料的動(dòng)態(tài)接觸角。LSA100POM 不僅表征了粉末及多孔材料的潤濕性能,而且實(shí)現(xiàn)了Washburm 法的可視化。LSA100POM 實(shí)現(xiàn)了在同一臺(tái)光學(xué)表面測(cè)量儀上測(cè)量不同浸潤性能(親水/疏水,親油/疏油)的粉末及多孔材料,其功能和適用性不僅與傳統(tǒng)Washburn法表面界面張力儀一樣好,而且在一些方面更優(yōu)于它。
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