Экспериментальная часть

Реактивы и оборудование:

1. диапроектор; 2) набор подложек; 3) набор адгезивов; 4) пипетка

Порядок проведения эксперимента

Для измерения краевого угла смачивания образцов в данной работе используется метод жидкой капли, основанный на измерении краевого угла капли жидкости на поверхности твердого тела.

В работе используется несколько возможных вариантов жидкостей и подложек.

Для измерений на подложку, имеющую гладкую поверхность, пипеткой наносят каплю адгезива. Каплю, помещенную на твердый материал, выдерживают некоторое время при определенной температуре для ее растекания на твердой поверхности и установления равновесного краевого угла смачивания, после чего проводят измерения. Для измерений используется экспериментальная установка, схема которой приведена на рис. 3.

1

2 3 4 5 6 7

Рис. 3. Схема экспериментальной установки для определения краевого угла

смачивания: 1 – источник света, 2 – кнопка для включения лампы; 3 – система линз;

4 – подложка; 5 – ручка наводки на резкость; 6 – объектив; 7 – экран

Контур капли, помещенной между линзой и источником света диапроектора (рис. 3), проектируют на экран, получая увеличенное в 15 раз изображение капли исследуемой жидкости на поверхности материала. К зарисованному на листе бумаги контуру в точке ее соприкосновения с твердой поверхностью около границы раздела трех фаз проводят касательную и при помощи обычных угломерных устройств определяют краевой угол смачивания образца.

Для более точного определения краевых углов смачивания используют метод, согласно которому измеряют высоту капли жидкости (h), а также диаметр (d) или радиус окружности (r) смачивания. Зная эти размеры капли, рассчитывают tg  по следующим формулам:

при  < 90^о ; (6)

при  > 90^о . (7)

Однако в данной работе преимущественно используются капли малого размера, для которых деформацией за счет массы можно пренебречь, и для углов  < 90^о формула (6) упрощается и принимает вид:

. (8)

Рассчитав по формуле (8) значение tg , определяют краевой угол смачивания. За искомую величину  принимают среднее из трех параллельных измерений. Полученные результаты сводят в табл. 2. Номер образца соответствует количеству студентов, выполняющих опыт.

Таблица 2

Номер образца	Подложка	Адгезив	h, мм	d,мм	tg	
1
2
3

Из данных, полученных студентами, необходимо сделать общий вывод о степени смачиваемости взятых для исследования веществ различными жидкостями, наибольшей адгезии в системах субстрат-адгезив и изменении когезионных явлений.

Вопросы для самоконтроля и повторения

1. Дайте определение понятия «смачивание». Что является количественной мерой смачивания?

2. Какой закон описывает смачиваемость при взаимном равновесии между фазами?

3. Понятия «адгезия», «работа адгезии». В чем суть адсорбционной теории адгезии?

4. Понятия «когезия», «работа когезии».

5. Особенности адгезионного и когезионного разрушений.