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LAUDA Scientific接觸角測(cè)量?jī)x之懸滴法測(cè)量動(dòng)態(tài)表面張力的優(yōu)勢(shì)
LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x采用懸滴法測(cè)量液體動(dòng)態(tài)表面(界面)張力的優(yōu)勢(shì)如下：
· 懸滴法測(cè)量動(dòng)態(tài)表面張力的一大特點(diǎn)是懸滴法適用于非常寬廣的動(dòng)態(tài)測(cè)量時(shí)間范圍：從表/界面形成后的約0.1秒(甚至可低到幾十微秒)起，對(duì)表/界面進(jìn)行時(shí)間依賴性的動(dòng)態(tài)測(cè)量，測(cè)量可持續(xù)至幾分鐘，幾小時(shí)，幾天，...。雖然在測(cè)量短界面壽命極限方面，大氣泡壓力法可以測(cè)量到更短的界面壽命(約幾毫秒)；但在長(zhǎng)時(shí)間端，大氣泡壓力法只能測(cè)量到約幾十到100秒。其它的傳統(tǒng)方法要么根本不適合于動(dòng)態(tài)測(cè)量(如吊環(huán)法)，要么能夠測(cè)量的起始時(shí)間遲至幾秒到十幾秒左右(如液滴體積法，薄板法)。另外傳統(tǒng)的吊環(huán)法和薄板法由于表面活性劑分子容易吸附在其探針表面從而改變其表面的潤(rùn)濕特性，可能對(duì)測(cè)量結(jié)果造成較大的干擾。
· 懸滴法測(cè)量動(dòng)態(tài)表面張力的另一大特點(diǎn)在于此方法可以通過對(duì)一個(gè)液滴從其 “誕生” 時(shí)刻起進(jìn)行持續(xù)地測(cè)量，一直到預(yù)期的或希望的測(cè)量時(shí)間點(diǎn)為止(surface life/age scanning)。這不但保證了所有的測(cè)量數(shù)據(jù)來自于同一液滴界面，而且測(cè)量的時(shí)間間隔也可以幾乎隨意地短或長(zhǎng)(短時(shí)間間隔只受相機(jī)的速度決定，比如1-10ms)，大大地提高了獲得的動(dòng)態(tài)曲線 γ(t)的連續(xù)性(時(shí)間分辨率)和可靠性，而且也使得測(cè)量所需時(shí)間大幅度地減小。比如測(cè)量一條從界面形成開始(0時(shí)間)，持續(xù)到100s(界面壽命)的動(dòng)態(tài)曲線，如果采用傳統(tǒng)的滴體積法或大氣泡壓力法，就需要預(yù)先選擇/幾個(gè)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)(比如20個(gè)不同的時(shí)間點(diǎn))，然后對(duì)于每個(gè)時(shí)間點(diǎn)，通過調(diào)節(jié)相應(yīng)的測(cè)量參數(shù)(如加液或氣流量速率)逐點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，直到所有的時(shí)間點(diǎn)測(cè)量完畢。這樣的一個(gè)測(cè)量過程往往需要一個(gè)甚至幾個(gè)小時(shí)，得到的曲線也只能從20個(gè)不同的時(shí)間點(diǎn)插值而成，而且不同點(diǎn)的表面張力值均來自不同的液滴或氣泡界面(不但表面張力值會(huì)發(fā)生漂移，而且時(shí)間計(jì)時(shí)上也會(huì)有偏差/bias)。同樣的測(cè)量如果采用懸滴法來進(jìn)行，整個(gè)測(cè)量過程只需要100s，在這段時(shí)間內(nèi)采集的對(duì)應(yīng)于不同時(shí)間點(diǎn)的測(cè)量點(diǎn)數(shù)可以高達(dá)成千上萬，而且所有的表面張力值均來自同一個(gè)液滴，*避免了表面張力值和時(shí)間計(jì)時(shí)上的偏差/bias問題。
( 本文內(nèi)容得到授權(quán)所有者的授權(quán)許可)
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