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關(guān)于材料的親水性和疏水性測(cè)量

  什么叫疏水性？疏水接觸角又稱(chēng)憎水接觸角，非極性分子對(duì)無(wú)親和力的特征，非極性分子物質(zhì)溶于水或溶解度極小，所構(gòu)成的固體表面不易被水所潤(rùn)濕等，都屬于疏水性。在化學(xué)里，疏水性指的是一個(gè)分子疏水物與水互相排斥的物理性質(zhì)。疏水性分子偏向于非極性，并因此較會(huì)溶解在中性和非極性溶液，疏水性分子在水里通常會(huì)聚成一團(tuán)，而水在疏水性溶液的表面時(shí)則會(huì)形成一個(gè)很大的接觸角而成水滴狀。

  舉例來(lái)說(shuō)：疏水性分子包含有烷烴，油，脂肪和多數(shù)含有油脂的物質(zhì)。疏水性通常也可以稱(chēng)為親水性。根據(jù)熱力學(xué)的理論，物質(zhì)會(huì)尋求存在于最低能量的狀態(tài)，而關(guān)鍵便是個(gè)可以減少化學(xué)能的辦法。水是極性物質(zhì)，并因此可以在內(nèi)部形成氫鍵，這使得它有許多獨(dú)特的性質(zhì)，但是，因?yàn)槭杷锊皇请娮訕O化性的，它們無(wú)法開(kāi)成氫鍵，所以水會(huì)對(duì)疏水物產(chǎn)生排斥，而使水本身可以互相形成氫健，這即是導(dǎo)致疏水作用。

  超疏水性物質(zhì)，如荷葉，具有極難被水沾濕的表面，其水在其表面的接觸角超過(guò)150度，滑動(dòng)角小于20度。氣體環(huán)繞的固體表面的液滴，接觸角是由液體在三相交點(diǎn)外的夾角。接觸角是靜態(tài)測(cè)量疏水性的方法，接觸角滯后和滑動(dòng)角則對(duì)疏水性的動(dòng)態(tài)測(cè)量法。接觸角滯后是一種鑒定表面異質(zhì)性的現(xiàn)象。當(dāng)移注液器將液體注到固體表面時(shí)，液體就會(huì)形成一定的接觸角，隨著注入液體的增加，液滴的體積會(huì)隨之增加，接觸角也會(huì)變大，但三相邊界會(huì)保持固定直到液體突然溢出，在液體溢出前瞬間的接觸角被稱(chēng)不前進(jìn)接觸角，后退接觸角可以通過(guò)將液體從液滴中吸出來(lái)測(cè)量，隨著液體被吸出，液滴的體積減少，接觸角也減少，但三相邊界同樣保持固定直到被完全吸回，在液體被吸回瞬間的接觸角被稱(chēng)為后退接觸角。

  前進(jìn)接觸角和后退接觸角之間的差異就是接觸角滯后，它被用來(lái)鑒定表面的異質(zhì)性，粗糙性和運(yùn)動(dòng)性。非同質(zhì)的表面會(huì)有能夠阻礙接觸線(xiàn)的區(qū)域，滑動(dòng)角是另一種動(dòng)態(tài)測(cè)量疏水性的方法，在固體表面放置一個(gè)液點(diǎn)，傾斜表面知道液滴開(kāi)始滑動(dòng)，此時(shí)的傾斜角即為滾動(dòng)角。