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1、实验三实验三 液固界面液固界面(jimin)接触角的测量接触角的测量第一页，共14页。一一.实验实验(shyn)目的目的了解液体在固体表面的润湿过程(guchng)以及接触角的含义与应用。第1页/共14页第二页，共14页。实验实验(shyn)原理原理润湿是自然界和生产过程中常见的现象。通常将固润湿是自然界和生产过程中常见的现象。通常将固-气界面被固气界面被固-液界面所取代的过程称为润湿。将液液界面所取代的过程称为润湿。将液体滴在固体表面上，由于性质不同体滴在固体表面上，由于性质不同(b tn)(b tn)，有的会铺展开来，有的则粘附在表面上成为平凸透镜状，有的会铺展开来，有的则粘附在表面上成为
2、平凸透镜状，这种现象称为润湿作用。前者称为铺展润湿，后者称为粘附润湿。如水滴在干净玻璃板上可以产生铺这种现象称为润湿作用。前者称为铺展润湿，后者称为粘附润湿。如水滴在干净玻璃板上可以产生铺展润湿。如果液体不粘附而保持椭球状，则称为不润湿。如汞滴到玻璃板上或水滴到防水布上的情况。展润湿。如果液体不粘附而保持椭球状，则称为不润湿。如汞滴到玻璃板上或水滴到防水布上的情况。此外，如果是能被液体润湿的固体完全浸入液体之中，则称为浸湿。上述各种类型示于图此外，如果是能被液体润湿的固体完全浸入液体之中，则称为浸湿。上述各种类型示于图1 1。第2页/共14页第三页，共14页。实验实验(shyn)原理原理第3页
3、/共14页第四页，共14页。实验实验(shyn)原理原理当液体与固体接触后，体系的自由能降低。因此，液体在固体上润湿程度的大小可用这一过程自由能降低的多少来衡量。在恒温恒压下，当一液滴放置在固体平面上时，液滴能自动地在固体表面(biomin)铺展开来，或以与固体表面(biomin)成一定接触角的液滴存在，如图2所示。第4页/共14页第五页，共14页。二二.实验实验(shyn)原理原理第5页/共14页第六页，共14页。二二.实验实验(shyn)原理原理接触角的数据能作为判别(pnbi)润湿情况的依据。通常把90作为润湿与否的界限，当90，称为不润湿，当90时，称为润湿，越小润湿性能越好；当角等于
4、零时，液体在固体表面上铺展，固体被完全润湿。第6页/共14页第七页，共14页。接触角的测定方法很多，根据直接测定的物理量分为四大类：角度(jiod)测量法、长度测量法、力测量法，透射测量法。其中，液滴角度(jiod)测量法是最常用的，也是最直截了当的一类方法。它是在平整的固体表面上滴一滴小液滴，直接测量接触角的大小。第7页/共14页第八页，共14页。三.实验(shyn)材料仪器 烧杯（100ml）共10个、烧杯（500ml）共2个、100ml量筒1支、胶头滴管8个、培养皿8个、蜡块4个；试剂：甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、十二(sh r)烷基硫酸钠第8页/共14页第九页，共14页。等温下醇类同系
5、物（如甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇）在蜡块和玻璃片上的接触角测定。考察水在不同固体表面上的接触角；等温下不同浓度(nngd)表面活性剂溶液在固体表面的接触角测定 液体：十二烷基硫酸钠溶液浓度(nngd)(质量分数)：0.01%,0.02%,0.03%,0.04%,0.05%,0.1%,0.15%,0.2%,0.25%，0.3%测浓度(nngd)为0.1%十二烷基硫酸钠水溶液液滴在蜡块和载玻片表面上接触角随时间的变化（10min)。第9页/共14页第十页，共14页。四四.实验实验(shyn)方法与步骤方法与步骤水、醇类同系物在蜡块和玻璃片上的接触角水、醇类同系物在蜡块和玻璃片上的接触角 甲醇水（蜡
6、）乙醇水（玻璃）正丙醇正丁醇第10页/共14页第十一页，共14页。浓度蜡块玻璃浓度蜡块玻璃0.01%0.10%0.02%0.15%0.03%0.20%0.04%0.25%0.05%0.30%等温下不同浓度表面活性剂（十二烷基(wn j)硫酸钠）溶液在固体表面的接触角的测定 第11页/共14页第十二页，共14页。十二(sh r)烷基硫酸钠接触角随时间的变化0.1%蜡块玻璃0.1%蜡块玻璃1min6min2min7min3min8min4min9min5min10min第12页/共14页第十三页，共14页。五五.实验实验(shyn)作业作业 根据实验，将测定(cdng)结果填入各表中。第13页/共14页第十四页，共14页。