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影響接觸角穩(wěn)定及接觸角滯后和吸附作用的因素

  接觸角在實(shí)際測量時(shí)應(yīng)該注意兩個(gè)問題，平衡時(shí)間和體系溫度的恒定，當(dāng)體系未達(dá)平衡時(shí)，接觸角會變化，這時(shí)的接觸角稱為動態(tài)接觸角，動態(tài)接觸角研究對于一些粘度較大的液體在固體平面上的流動或輔展有重要的意義，因粘度大，平衡時(shí)間長。同時(shí)對于溫度變化較大的體系，由于表面張力的變化，接觸角也會變化，因此，若一已基平達(dá)平衡的體系，接觸角的變化，可能與溫度變化有關(guān)，簡單判斷影響因素的方法是：平衡時(shí)間的影響一般是單方向的，而溫度的波勸可能造成接觸角的升高或降低。除平衡時(shí)間和溫度外，影響接觸角穩(wěn)定的因素還有接觸角滯后和吸附作用。

1、接觸角滯后

前進(jìn)接觸角和后退接觸角

  前進(jìn)接觸角，經(jīng)液固界面取代固氣界面后形成的接觸角為前進(jìn)接觸角，如將固體板插入液體中，后退接觸角則相反，即以固氣界面取代固液界面后開成的接觸角叫后退接觸角。如水滴在斜玻璃板上，流動可形成前進(jìn)接觸角和后退接觸角。

2、接觸角滯后及原因

指前進(jìn)接觸角與后退接觸角之差稱為接觸角滯后。造成接觸角滯后的主要原因有：

A表面不平：表面不平也是造成接觸角滯后的主要因素，若將一塊玻璃粗化后，將一水滴滴在傾斜的玻璃上，則出現(xiàn)接觸角滯后。對可潤濕的金屬表面，表面經(jīng)過打磨粗化后，可使?jié)櫇裥宰兒茫珉婂儠r(shí)需表面充分潤濕，而對于不潤濕的固體表面。表面粗化將使接觸角變大，潤濕性變差。

B表面不均勻：表面不均勻是造成接觸角滯后的一個(gè)重要原因，若固體表面與液體親合力不同的兩部分組成，則對復(fù)合表面的接觸角與對兩種純固體表面成分的接觸角關(guān)系產(chǎn)生變化。實(shí)踐證明，前進(jìn)一般反映與液體親合力較弱的那部分固體表面的潤濕性。因此，前進(jìn)接觸角越大，而后退角反映與液體親合力較強(qiáng)的那部分固體表面的性質(zhì)，因此，后退接觸角較小。對于一些無機(jī)固體，由于表面能較高，因而極易吸附一些低表面能的物質(zhì)而形成的復(fù)合表面。因此，造成液體對這種復(fù)合表面形成的接觸角滯后現(xiàn)象，可見，欲準(zhǔn)確測定一種固體的接觸角，必須保證固體表面不受污染。

固體的潤濕性：

  從潤濕議程可以看出，當(dāng)接觸角小于90度，可潤濕?？梢姷捅砻鎻埩Φ囊后w容易潤濕高表面能的固體。表面張力大于100mN/m者稱為高能固體，這些固體易被液體所潤濕，如無機(jī)固體，金屬及其氧化物等。

  表面張力低于100mN/m稱為低能固體，這類固體不易被液體所潤濕，如有機(jī)固體，高聚物固體。一般的無機(jī)物固體，陶瓷金屬的表面能約在500-5000mN/m。其數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一般液體的表面張力。因此，液體與這類固體接觸后，使固體的表面能顯著降低。