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接触角测量仪采用约束停滴法及悬滴法测量超低界面张力值

 接触角测量仪通常而言是指采用影像分析法测试液滴轮廓的方法分析接触角的仪器,其实现方式为采用探针液体滴到固体表面后,分析轮廓的图像并采用如阿莎算法等界面化学的方法测量出相应的接触角值。20世纪40年代自Zisman教授提出采用量角器法(Goniometer)可以分析接触角值以来,事实上目前主要的商业化的“接触角测量仪”厂家,特别是中国的仪器厂商仍以量角器的核心方法,如圆拟合、椭圆拟合或切线法(曲线拟合)为主。而自因如此,我们只能视其为简单的量角器,而应用于表面张力或界面张力测值,这些量角器只有采用基于BA表的Select Plane法。无论是专业程度还是测量精度上,Select plane法均是非常落后的。20世纪80年代A.W.Neumann教授团队提出了拟合Young-Laplace方程并应用于测量表面张力或界面张力的方法,开创了现代界面化学分析的先河,将表面张力、界面张力和接触角测量分析真正引导向“界面化学”领域,同时,大大提升了测值精度,数据可靠性与权威性。

上海梭伦历经10年以上研发,基于Young-Laplace方程拟合算法,开创性的提出了阿莎算法(ADSA-RealDrop),实现了非轴对称条件下的接触角测量技术,同时将表面张力和界面张力的测值精度、灵敏度均进行了全面提升。

悬滴法测试超低界面张力

 

约束停滴法界面张力

采用悬滴法测试液-液界面张力值实验时,特别是低(≤5mN/m)甚至超低界面张力(0.01mN/m或0.001mN/m)时,通常需要:

1、采用高速相机拍摄液滴脱离时的图像,如上图所示。

在测试过程中,我们发现低或超低界面张力时,悬滴的液滴通常会不受控制地往下滴落,且速度非常快。

 

因而,大部分情况下或者拍不到液滴的图像,或者形成如下的液滴,无法测准或测到准确的界面张力值。

悬滴法测试超低界面张力

而在采用高速摄像机时,则可以很轻易的完成如下图所示的采用接触角测量仪测试超低界面张力的图片的捕捉。

悬滴法超低界面张力

2、约束停滴法用于测试界面张力以及超低界面张力

悬滴法应用于测试低0.1mN/m以下的样品时事实上存在非常高的难度的,主要在于如上所提及的液滴的形状不易取得,同时,液滴的滴落不易控制等等原因。因而,作为变换方法,约束停滴法是测试低或超低界面张力的首选。

 

束停滴法在求解Young-Laplace方程过程中事实上同样必须要求非轴对的液滴轮廓分析技术,因而,从技术上来讲,只有上海梭伦的阿莎算法可以满足要求。

同时,我们提醒一下,阿莎为上海梭伦的注册商标,阿莎算法我公司已经申请并获得了国家发明专利证书,证书号为:ZL201110244512.9。请认准上海梭伦阿莎商标以及专利技术。对于商标、专利以及如上文字的著作权,本公司保留一切权利。侵权必究。

   
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上海梭伦信息科技有限公司(www.surface-science.com.cn)主要提供:接触角测量仪、 水滴角测量仪、接触角仪、接触角测定仪、
表面张力仪、界面张力仪以及TOF芯片及相机。上海梭伦为美国科诺中国战略投资公司,上海市高新技术企业,
拥有20多项接触角测量仪和表面张力仪的专利技术。

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