O que é um ângulo de contato

O ângulo de contato refere-se ao ângulo θ entre a linha de corte da interface gás-líquido e a linha de corte sólido-líquido feita no ponto de intersecção de gás, líquido e sólido, e é uma medida do grau de umidificação.
Se θ < 90 °, o sólido é líquido, ou seja, o líquido pode umidificar o sólido, quanto menor o ângulo, melhor a umidificação; Se θ > 90 °, o sólido é amordaável, ou seja, o líquido não umidifica o sólido, é fácil de se mover na superfície e não pode entrar nos poros.
O processo de umidificação está relacionado com a tensão da interface do sistema. Uma gota de líquido cai na superfície sólida horizontal e, quando o equilíbrio é alcançado, o ângulo de contato formado entre as tensões das interfaces corresponde à seguinte equação de Young:
γs, g = γs, l + γg, l × cosθ
É possível prever as seguintes situações de umidificação:
1) Quando θ = 0, * humidade;
2) Quando θ6512490 °, parcialmente umidificado ou umidificado;
3) Quando θ = 90 °, é a linha de divisão de umidificação ou não;
4) Quando θ <90 °, não é úmido;
5) Quando θ = 180 °, * não é úmido.
O aumento e a queda da altura do líquido no fenômeno capilar h.
Incremento do líquido de infiltração, ângulo de contato de ângulo agudo; Não penetrar o líquido cai, o ângulo de contato é um ângulo morno.
Altura de subida h = 2 * coeficiente de tensão superficial / (densidade do líquido * aceleração gravitacional g * raio da superfície do líquido R).
Altura de subida h = 2 * coeficiente de tensão superficial * ângulo de contato cos / (densidade do líquido * aceleração gravitacional g * raio capilar r).
Os problemas de umidificação estão intimamente relacionados com a flotação de mineração, extração de petróleo, impressão têxtil, processamento de pesticidas, produção de filmes fotossensores, formulação de tintas e impermeável, lavagem, etc.
O ângulo de contato é o ângulo no qual uma interface líquido/vapor encontra a superfície sólida. O ângulo de contato é específico para qualquer sistema dado e é determinado pelas interações entre as três interfaces. Na maioria das vezes, o conceito é ilustrado com uma pequena gota líquida descansando em uma superfície sólida horizontal plana. A forma da gota é determinada pela Relação Jovem. O ângulo de contato desempenha o papel de uma condição de limite. O ângulo de contato é medido usando um goniometro de ângulo de contato. O ângulo de contato não se limita a uma interface líquido/vapor; é igualmente aplicável à interface de dois líquidos ou dois vapores.
Os métodos de teste existentes de ângulo de contato geralmente têm dois tipos: um é o método de análise de imagem de forma; O segundo é o método de pesagem. Este último é geralmente chamado de balança de umidificação ou anggóletro de contacto de penetração. No entanto, o zui é amplamente aplicado atualmente, medindo o zui diretamente com métodos de análise de imagem precisa ou formal.
O princípio da análise de imagem de forma é colocar gotas na superfície da amostra sólida, obter uma imagem de forma da gota através de uma lente de microscópico com uma câmera, depois aplicar o processamento de imagem digital e alguns algoritmos para calcular o ângulo de contato das gotas na imagem.
Os métodos de cálculo do ângulo de contato são geralmente baseados em um modelo matemático específico, como a gota pode ser considerada como parte de uma bola ou uma vertebra e, em seguida, o valor do ângulo de contato é calculado medindo parâmetros específicos, como largura / altura, ou por encaixamento direto. A equação de Young-Laplace, que descreve a diferença de pressão interna e externa de uma interface fechada e a relação entre a curvatura e a tensão da interface, pode ser usada para descrever com precisão o contorno de uma gota simétrica de um eixo, calculando assim o ângulo de contato.