接触角的测定方法和影响接触角测定的因素

　　测定接触角的方法有多种，但可分为二类。一类是直接法、即直接测量接触角的大小；另一类是间接法、即通过其它物理量的测定以及该物理量与接触角之间的定量关系来计算出接触角的大小．常用测定物理量是长度及质量。第—类方法精度由测角器所决定；第二类则不但由测定长度或质量的仪器精度．而且还由它们间的定量关系式的准确度所决定。

　　1.直接测量法。这是广泛使用的方法，它是将掖滴直接滴在固体表面上或者在固——液界面上吹入一小气泡，直接或先拍下照片后再用量角器定接触角。如果固体是板条则可用斜板法测定：将试样板浸入液体中，侵慢使板倾斜至板面一边的液体呈水平，插入液体部分的板面与液面所成的角即为接触角。用测角器读取口的方法可得到精度为土1度。

　　2.长度测量法。直接法测口往往要先确定切线的位置，要做到准确就比较因难。采用长度测量法便能避免之。例如将液滴滴在固体表面上并拍下照片，只要测定液摘与平面接触面的半径和其高度。

　　3.重量测量法。它是利用测定表面张力的平板法来测定。

　　上述都是测量固体平面值的方法，对于固体粉末，先将固体粉末压制成一多孔塞，测定将液体圧入〔不润湿固体粉末)或者压出(润湿固体粉末)所需的压力，就可计算出来。

　　接触角在实际测量时应该注意两个问题，平衡时间和体系温度的恒定，当体系未达平衡时，接触角会变化，这时的接触角称为动态接触角。动态接触角研究对于一些粘度较大的液体在固体平面上的流动或辅展有重要的意义，因粘度大，平衡时间长。同时对于温度变化较大的体系，由于表面张力的变化，接触角也会变化，因此，若一已基平达平衡的体系，接触角的变化，可能与温度变化有关，简单判断影响因素的方法是：平衡时间的影响一般是单方向的，而温度的波劝可能造成接触角的升高或降低。

　　除平衡时间和温度外，影响接触角稳定的因素还有接触角滞后和吸附作用。

　　1.接触角滞后

　　前进接触角和后退接触角

　　前进接触角，经液固界面取代固气界面后形成的接触角为前进接触角，如将固体板插入液体中，后退接触角则相反，即以固气界面取代固液界面后开成的接触角叫后退接触角。如水滴在斜玻璃板上，流动可形成前进接触角和后退接触角。

　　2.接触角滞后及原因

　　指前进接触角与后退接触角之差称为接触角滞后。造成接触角滞后的主要原因有：

　　A.表面不均匀

　　表面不均匀是造成接触角滞后的一个重要原因，若固体表面与液体亲合力不同的两部分组成，则对复合表面的接触角与对两种纯固体表面成分的接触角关系产生变化。

　　实践证明，前进一般反映与液体亲合力较弱的那部分固体表面的润湿性。因此，前进接触角越大，而后退角反映与液体亲合力较强的那部分固体表面的性质，因此，后退接触角较小。对于一些无机固体，由于表面能较高，因而极易吸附一些低表面能的物质而形成的复合表面。因此，造成液体对这种复合表面形成的接触角滞后现象，可见，欲准确测定一种固体的接触角，必须保证固体表面不受污染。

　　B.表面不平

　　表面不平也是造成接触角滞后的主要因素，若将一块玻璃粗化后，将一水滴滴在倾斜的玻璃上，则出现接触角滞后。对可润湿的金属表面，表面经过打磨粗化后，可使润湿性变好，如电镀时需表面充分润湿，而对于不润湿的固体表面。表面粗化将使接触角变大，润湿性变差。

　　固体的润湿性：

　　从润湿议程可以看出，当接触角小于90度，可润湿。可见低表面张力的液体容易润湿高表面能的固体。

　　表面张力大于100mN/m者称为高能固体，这些固体易被液体所润湿，如无机固体，金属及其氧化物等。

　　表面张力低于100mN/m称为低能固体，这类固体不易被液体所润湿，如有机固体，高聚物固体。

　　一般的无机物固体，陶瓷金属的表面能约在500-5000mN/m。其数值远远大于一般液体的表面张力。因此，液体与这类固体接触后，使固体的表面能显著降低。