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    揭秘固液界面的秘密:接触角及其测量技术解析

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      接触角,亦称为浸润角,是在固体、液体和气体三相交界处形成的一个特定角度。具体来说,它是从固-液界面通过液体内部到达气-液界面的夹角。接触角是衡量液体对固体表面浸润程度的一个重要参数。
     
      液体对固体的浸润性不同,表现为不同的接触角。例如,水滴在洁净的玻璃表面上会展开,显示出良好的浸润性;而在蜡质表面上,水滴则倾向于保持球状,表现出不浸润的特征。浸润与不浸润不是二元对立的关系,而是一个连续的量,可以通过接触角的大小来量化。
     
      当接触角为180度时,液体完全不浸润固体表面,液滴在表面上呈现完美的球形;而接触角为0度时,液体完全浸润固体表面,液滴在表面上铺展成薄膜。
     

     


     
      测量接触角的方法主要包括:
     
      1.角度测量法:这种方法使用接触角测定仪直接测量接触角的大小。通过观察液滴或气泡在固体表面的外形,并在三相交界处画切线,利用量角器测量该角度。
     
      2.长度测量法:这种方法通过测量液滴在固体表面上的高度和宽度等几何参数,进而计算出接触角。常见的方法包括液滴最大高度法和吊片法。
     
      3.重量法:基于吊片法测量液体表面张力的原理,可以进一步测定液体对固体(吊片)的接触角。
     
      综上所述,接触角是表征液体与固体相互作用的关键物理量,它反映了液体对固体表面的浸润性,并通过不同的测量方法得到精确的量化。

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