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如何評估接觸角測試方法的優(yōu)缺點?到底什么是接觸角測量儀

點擊次數(shù):3560    發(fā)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(shù)的發(fā)展,人員越來越多的重視科學(xué)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(yè)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(shè)計缺陷造成的,如樣品的上表面不水平會導(dǎo)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(xué)多樣性、異構(gòu)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(xué)領(lǐng)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(yīng)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(diào)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(shù),與界面化學(xué)無法,測值結(jié)果與界面化學(xué)的的Young-Laplace方程擬合的重復(fù)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(shù)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(jīng)失去的“接觸角測量”的本來意義了。

所以,結(jié)論是,接觸角測量儀應(yīng)該是一臺能夠采用Young-Laplace方程擬合技術(shù),可分析非軸對稱條件下的界面化學(xué)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(zhàn)略投資公司上海梭倫,我們提供擁有技術(shù)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(jié)論,接觸角測量儀的算法的評估與區(qū)別應(yīng)該是這樣的:

Method
方法
Assumed shape
假設(shè)形狀
Range (recomm.)
范圍
For dynamic measure­ment?
動態(tài)接觸角
For asymmetric drops?
非軸對稱液滴
ADSA-RealDrop(阿莎) RealDrop or TrueDrop
界面化學(xué)分析領(lǐng)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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