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    揭秘固液界面的秘密:接觸角及其測量技術(shù)解析

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      接觸角,亦稱(chēng)為浸潤角,是在固體、液體和氣體三相交界處形成的一個(gè)特定角度。具體來(lái)說(shuō),它是從固-液界面通過(guò)液體內部到達氣-液界面的夾角。接觸角是衡量液體對固體表面浸潤程度的一個(gè)重要參數。
     
      液體對固體的浸潤性不同,表現為不同的接觸角。例如,水滴在潔凈的玻璃表面上會(huì )展開(kāi),顯示出良好的浸潤性;而在蠟質(zhì)表面上,水滴則傾向于保持球狀,表現出不浸潤的特征。浸潤與不浸潤不是二元對立的關(guān)系,而是一個(gè)連續的量,可以通過(guò)接觸角的大小來(lái)量化。
     
      當接觸角為180度時(shí),液體完全不浸潤固體表面,液滴在表面上呈現完美的球形;而接觸角為0度時(shí),液體完全浸潤固體表面,液滴在表面上鋪展成薄膜。
     

     


     
      測量接觸角的方法主要包括:
     
      1.角度測量法:這種方法使用接觸角測定儀直接測量接觸角的大小。通過(guò)觀(guān)察液滴或氣泡在固體表面的外形,并在三相交界處畫(huà)切線(xiàn),利用量角器測量該角度。
     
      2.長(cháng)度測量法:這種方法通過(guò)測量液滴在固體表面上的高度和寬度等幾何參數,進(jìn)而計算出接觸角。常見(jiàn)的方法包括液滴最大高度法和吊片法。
     
      3.重量法:基于吊片法測量液體表面張力的原理,可以進(jìn)一步測定液體對固體(吊片)的接觸角。
     
      綜上所述,接觸角是表征液體與固體相互作用的關(guān)鍵物理量,它反映了液體對固體表面的浸潤性,并通過(guò)不同的測量方法得到精確的量化。

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