वेट्टेबिलिटी, संपर्क कोण और माप

वेट्टेबिलिटी, संपर्क कोण और माप

वेट्टेबिलिटी, संपर्क कोण और माप

जब एक ठोस सतह पर एक छोटी बूंद दे, तो निम्न स्थितियों में से एक हो सकता है:

यह ड्रॉप ठोस सतह पर पूरी तरह फैलता है, इसके ऊपर एक तरल फिल्म बनाई जाती है।

ड्रॉप ठोस सतह पर फैलता है और इस पर एक चोटी छोटी बूंद बनाती है।

बूँदें लगभग ठोस सतह पर फैलती नहीं हैं, लेकिन उन पर "बैठो" एक अति निकलने वाली छोटी बूंद बनाने के लिए

गीला एक ठोस सतह पर तरल के साथ एक अन्य immiscible द्रव (गैस या अन्य तरल) की जगह की प्रक्रिया को संदर्भित करता है एक ठोस सतह पर एक तरल गीला हो जाने वाला डिग्री संपर्क कोण द्वारा मापा जा सकता है, जो तरल / वायु अंतरफलक और ठोस सतह (तरल चरण भाग सहित) के बीच कोण है।

पहले मामले में, संपर्क कोण 0 डिग्री है और हम कहते हैं कि तरल पूरी तरह ठोस सतह को गीला कर सकता है; दूसरे मामले में संपर्क कोण 0 डिग्री से अधिक है, लेकिन 90 डिग्री से कम है, हम कहते हैं कि तरल आंशिक रूप से गीली हो सकती है ठोस सतह; तीसरे मामले में, संपर्क कोण 90 डिग्री से अधिक है, हम कहते हैं कि तरल ठोस सतह को गीला नहीं कर सकता।

तरल / ठोस सतह / वायुमंडल (जो भी तरल के साथ असंगत एक और तरल चरण हो सकता है) के दिए गए तीन-चरण प्रणाली के लिए, संपर्क कोण एक विशिष्ट मान होना चाहिए जो तीन चरणों के बीच परस्पर क्रिया द्वारा निर्धारित किया जाता है, तरल / गैस, तरल / ठोस और ठोस / गैस अंतरफलक, सिस्टम द्वारा खुद ही निर्धारित किया जाता है, न्यूनतम कुल ऊर्जा की खोज का परिणाम ठोस सतह पर छोटी बूंद का आकार YL समीकरण द्वारा निर्धारित होता है, जबकि संपर्क कोण एक सीमा की स्थिति के रूप में कार्य करता है। आदर्श मामले में, संपर्क कोण और तीन चरण के इंटरेक्शन बल के बीच के संबंध को निम्नलिखित यंग के समीकरण (यंग्स एक।) द्वारा वर्णित किया जा सकता है।

रेंज और संपर्क कोणों के उदाहरण

4) कमल के पत्तों पर पानी की बूंदें

फिटिंग के बाद लटकन ड्रॉप शारीरिक रूप से सार्थक संपर्क कोणों की सीमा 0 डिग्री से 180 डिग्री तक है 0 डिग्री का एक संपर्क कोण यह है कि जब तक एक मोनोलायर का निर्माण नहीं हो जाता है, तब तक तरल पूरी तरह से ठोस सतह पर फैलता है (यदि कोई बाधा नहीं है!)। 0 डिग्री से 30 डिग्री के संपर्क कोण से पता चलता है कि तरल के ठोस सतह पर अच्छा सफ़ेदता है और अच्छी तरह से फैल जाएगा। यह श्रेणी कई प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण है जैसे कि पेंट, कोटिंग्स, सफाई, घुटने टेकने और इतने पर। 30 ° और 90 डिग्री के बीच का संपर्क कोण का अर्थ है कि तरल के पास ठोस सतह के लिए एक निश्चित क्षीणन है, लेकिन यह बहुत अच्छा नहीं है। जब संपर्क कोण 90 डिग्री से अधिक होता है, तो तरल के पास ठोस सतह तक कोई मोटापा नहीं होता है। जब इस कोण को कोण के रूप में 130 डिग्री -140 डिग्री तक बढ़ जाता है, तरल ठोस सतह पर सतह की पुनरावृत्ति प्रदर्शित होती है। जब संपर्क कोण 150 डिग्री से ऊपर बढ़ जाता है, तो छोटी बूंद वास्तव में सतह पर "बैठे" होती है, सतह को छोड़कर जैसे ही उसे मौका मिलते हैं और सतह पर उच्च स्तर के repellency का प्रदर्शन करते हैं। यह कमल पर्णसमय पर पानी की बूंदों का मामला है, लगभग 170 डिग्री तक के संपर्क के कोण के साथ, "कमल प्रभाव" के रूप में जाना जाता है, जिन्हें अक्सर सुपरहाइड्रोफोबिक सतहों के रूप में जाना जाता है, वे स्व-सफाई कर रहे हैं और महान संभावित अनुप्रयोग हैं, इसलिए वर्तमान अनुसंधान में यह एक गर्म स्थान है।

Δθ = θ _एक - θ _r

असली गैर-आदर्श सतह, जिसके परिणामस्वरूप पारंपरिक पारंपरिक अभ्यास की सतह के वेशभूषा के युवा संपर्क कोण लक्षण वर्णन सही नहीं है, आपको सम्पर्क कोण हिस्टैरिसीस पर भी विचार करना चाहिए, ताकि पूरी तरह से सुपरहाइड्रोफोबिक सतह गुणों के रूप में चिह्नित किया जा सके।