潤(rùn)濕性是與自然界、工業(yè)過(guò)程和我們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的一個(gè)重要屬性?；谧畏ǖ慕佑|角測(cè)量正成為表征液體和固體表面之間潤(rùn)濕性的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、強(qiáng)大的工具。固體樣品有很大一部分，以分散顆粒、粉末的形式存在，或具有連續(xù)但多孔的結(jié)構(gòu)。對(duì)于這類樣品來(lái)說(shuō)，用標(biāo)準(zhǔn)的座滴法來(lái)合理地確定接觸角是很難或不可能的。有時(shí)，粉末樣品在壓力下被壓實(shí)以形成致密的表面，然后在其上利用座滴法進(jìn)行測(cè)量。
然而，這種測(cè)量的結(jié)果在很大程度上取決于樣品的制備，甚至更糟的是，與原始粉末表面相比，壓實(shí)表面的潤(rùn)濕性可能存在很大的差異?？紤]粉末和多孔介質(zhì)的另一個(gè)重要方面是自吸收過(guò)程。自吸收是指滲透/擴(kuò)散過(guò)程，其中，當(dāng)(潤(rùn)濕)液體與多孔固體介質(zhì)接觸時(shí)，由于毛細(xì)管吸力(毛細(xì)作用)，液體會(huì)自發(fā)地吸入固體介質(zhì)中并不斷替換多孔介質(zhì)中現(xiàn)有的氣體或其他液體。該過(guò)程在納米材料和技術(shù)，液體過(guò)濾，建筑，印刷過(guò)程，(土壤)灌溉和采油等領(lǐng)域中發(fā)揮著非常重要的作用。基于座滴法測(cè)量接觸角的理想表面是光滑的、化學(xué)均勻的、無(wú)反應(yīng)的，并且不會(huì)因液體而變形的。座滴法不適用于粉末或多孔介質(zhì)。
另一種表征多孔介質(zhì)的測(cè)量方法是基于(Lucas-)Washburn模型。該模型將多孔介質(zhì)視為一束不同尺寸的圓柱形毛細(xì)管，通過(guò)考慮毛細(xì)管吸力(潤(rùn)濕液的表面張力和毛細(xì)管孔徑分布)，粘性摩擦力(動(dòng)態(tài)粘度/流動(dòng)阻力)和液體與固體表面之間的接觸角的影響，描述了潤(rùn)濕液前沿隨(潤(rùn)濕)時(shí)間的變化，但忽略了慣性和重力。基于該模型，可以從測(cè)量到的時(shí)間依賴性中獲得樣品材料的孔隙度、毛細(xì)管尺寸分布及其與測(cè)試液體的接觸角知識(shí)，這可以通過(guò)多種方法來(lái)完成，例如，通過(guò)視覺跟蹤液體前沿的時(shí)間，通過(guò)記錄多孔材料與液體接觸后的重量增加等等，這種方法通常包含在表面界面張力儀中。
德國(guó)LAUDA Scientific公司將粉末/多孔介質(zhì)模塊(POM)引入到LSA系列光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x中延伸得到新的儀器LSA100POM光學(xué)粉末接觸角測(cè)量?jī)x，LSA100POM能夠方便地測(cè)量粉末/多孔材料的接觸角。
LSA100POM粉末接觸角測(cè)量?jī)x是一款專門用于測(cè)量粉末及多孔材料潤(rùn)濕性的光學(xué)儀器。LSA100POM通過(guò)視頻實(shí)時(shí)跟蹤吸收液的液面變化，精確測(cè)量吸收液的體積，根據(jù)Washburm法計(jì)算粉末及多孔材料的動(dòng)態(tài)接觸角。LSA100POM 不僅表征了粉末及多孔材料的潤(rùn)濕性能，而且實(shí)現(xiàn)了Washburm 法的可視化。LSA100POM 實(shí)現(xiàn)了在同一臺(tái)光學(xué)表面測(cè)量?jī)x上測(cè)量不同浸潤(rùn)性能(親水/疏水，親油/疏油)的粉末及多孔材料，其功能和適用性不僅與傳統(tǒng)Washburn法表面界面張力儀一樣好，而且在一些方面更優(yōu)于它。
( 本文內(nèi)容得到授權(quán)所有者的授權(quán)許可)
