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      如何評估接觸角測試方法的優缺點?到底什么是接觸角測量儀

      點擊次數:2911    發布時間:2022-09-26 00:00:00

      接觸角測量儀到底是什么樣的儀器?這個問題本來很好回答。但是,特別是近年來,隨著接觸角測量技術的發展,人員越來越多的重視科學真相的情況下,接觸角測量儀廠商有時自己都被搞暈了。

      看看這個表格的描述中對于接觸角測量儀的核心功能,即接觸角測量算法的描述。

       

      Method

      Assumed shape

      Range (recomm.)

      For dynamic measure­ment?

      For asymmetric drops?

      Young Laplace

      Circle under influence of gravity

      20° to 180°

      No

      No

      Ellipse (Tangent-1)

      Ellipse

      10° to 120°

      Yes

      Yes. but not recommended in the case of strong asymmetry (e.g. measurement with a tilting table)

      Tangent

      Polynomial fit

      10° to 180°

      Yes

      Yes

      Circle

      Circle

      0° to 20°

      No

      No

      Height/Width

      Circle

      0° to 20°

      No

      No

      這是一個自稱行業的公司在使用手冊里對于接觸角測量儀算法的描述。從描述中,我們可以看出如下幾點:

      1、該公司能夠提供Young-Laplace方程算法,但這個算法無法用于20度以下的角度測量,無法用于非軸對稱條件下的接觸角測量。

      但是,事實的情況下,98%以上的接觸角液滴形狀為非軸對稱的。這一方面是由于儀器本身設計缺陷造成的,如樣品的上表面不水平會導致左、右角度不一致等。另一方面是由于材料表面本身存在的化學多樣性、異構性以及表面粗糙度造成的。后者是無法避免的。

      因而,他們這個寫法的點告訴我們,Young-Laplace方程是界面化學領域用于分析接觸角的的算法,但很不幸,這個算法無法用于98%條件下的接觸角測量。

      2、橢圓擬合法的接觸角測量

      只能應用于120度以下的角度測量以及左、右角度偏差不是很大的樣品測量。

      3、圓和寬度法用于20度以下的角度測量。

      4、切線法用于10-180度的角度測量。

      顯然,該公司強調的重點在于切線法,因為可適用范圍更大。

      但是,切線法僅僅是簡單的幾何曲線量角技術,與界面化學無法,測值結果與界面化學的的Young-Laplace方程擬合的重復性以及可比性沒有。

       

      那么問題回來了。對于無法測試98%樣品的Young-Laplace方程擬合技術的接觸角測量儀,他還算是一臺合格的接觸角測量儀?答案是顯然的。而在采用切線法的接觸角測量儀是已經失去的“接觸角測量”的本來意義了。

      所以,結論是,接觸角測量儀應該是一臺能夠采用Young-Laplace方程擬合技術,可分析非軸對稱條件下的界面化學分析儀器。那么,有這樣的儀器嗎?

      回答是肯定的,找美國科諾中國戰略投資公司上海梭倫,我們提供擁有技術的阿莎算法,可以分析非軸對稱條件下的接觸角值,能夠測試3D接觸角值。

      接觸角測量儀

       

      因而,作為結論,接觸角測量儀的算法的評估與區別應該是這樣的:

      Method
      方法
      Assumed shape
      假設形狀
      Range (recomm.)
      范圍
      For dynamic measure­ment?
      動態接觸角
      For asymmetric drops?
      非軸對稱液滴
      ADSA-RealDrop(阿莎) RealDrop or TrueDrop
      界面化學分析領域98%以上樣品為非軸對稱的樣品
      0-180 Yes Yes
      Young Laplace Circle under influence of gravity 20° to 180° No No
      Ellipse (Tangent-1)(橢圓) Ellipse 10° to 120° Yes Yes. but not recommended in the case of strong asymmetry (e.g. measurement with a tilting table)
      Tangent(切線法) Polynomial fit 10° to 180° Yes Yes
      Circle(圓擬合) Circle 0° to 20° No No
      Height/Width(寬高法 Circle 0° to 20° No No

       

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