接触角的测定实验报告
接触角测量实验报告doc
接触角测量实验报告篇一：接触角的测定实验报告液-固界面接触角的测量实验报告一、实验目的1. 了解液体在固体表面的润湿过程以及接触角的含义与应用。
2. 掌握用JCXXC1静滴接触角/界面张力测量仪测定接触角和表面张力的方法。
二、实验原理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-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，有的会铺展开来，有的则粘附在表面上成为平凸透镜状，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1。
图1 各种类型的润湿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铺展开来，或以与固体表面成一定接触角的液滴存在，如图2所示。
图2 接触角假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面张力来表示，则当液滴在固体平面上处于平衡位置时，这些界面张力在水平方向上的分力之和应等于零，这个平衡关系就是著名的Young方程，即γSG - γSL = γLG·cosθ (1)式中γSG，γLG，γSL分别为固-气、液-气和固-液界面张力；θ是在固、气、液三相交界处，自固体界面经液体内部到气液界面的夹角，称为接触角，在0o-180o之间。
接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度。
在恒温恒压下，粘附润湿、铺展润湿过程发生的热力学条件分别是：粘附润湿 Wa = γSG - γSL + γLG ≥0 (2)铺展润湿 S = γSG - γSL - γLG ≥0 (3)式中Wa，S分别为粘附润湿、铺展润湿过程的粘附功、铺展系数。
若将(1)式代入公式(2)、(3)，得到下面结果：Wa=γSG+γLG－γSL=γLG(1+cosθ) (4)S=γSG-γSL-γLG=γLG(cosθ-1)(5)以上方程说明，只要测定了液体的表面张力和接触角，便可以计算出粘附功、铺展系数，进而可以据此来判断各种润湿现象。
接触角的测定实验报告之欧阳与创编
液■固界面接雜角的测畳察验扳告—、凳验目的1. 了解液体在固体表面的润湿辽程叹及接触角的含义坊应用。
2. 拿握用JC2000C1静滴接触角/界面张力测量仪测定接触角和 表面張力的方法。
二、凳验凍理润握是自然界和生产辽程中常兄的现象。
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图2接触角欧阳与创编2021.03.082021.03.08欧阳与创编创作：欧阳与面上处于平衡伍置时，达些界面张力在水平方向上的分力M和应茅于幕，达个平衡秃系:就是著名的Young方程，即ysc- ysL=yLG-cos<9(l) 武:中ysG, 7LG, ysL分列为固-乞・液■乞和固-液界面張力；&是在SK 毛、液三相交界处，自固体界面经液体內部彩乞液界面的夾角，称:为接触角，在0°・180°之间。
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接触角实验报告
接触角实验报告接触角实验报告引言：接触角实验是一种常见的物理实验，通过测量液滴与固体表面之间的接触角来研究液体在固体表面上的润湿性质。
本实验旨在通过实际操作和数据记录，深入了解接触角的测量原理和应用。
实验仪器和材料：1. 接触角测量仪2. 高精度天平3. 滴管和滴液瓶4. 不同液体（如水、酒精、甘油等）5. 不同材质的固体样品（如玻璃、金属、纸张等）实验步骤：1. 准备工作：清洁实验仪器和固体样品，确保表面无尘和油脂。
2. 测量固体表面张力：使用接触角测量仪，将不同液体滴在固体表面上，记录液滴的形状和直径，计算固体表面张力。
3. 测量液体的接触角：将液体滴在固体表面上，观察液滴与固体表面的接触形态，使用接触角测量仪测量接触角，并记录数据。
4. 重复实验：重复以上步骤，使用不同液体和固体样品进行多次实验，以获得更准确的结果。
实验结果和数据分析：通过实验测量得到的接触角数据可以用来评估液体在固体表面上的润湿性质。
接触角越小，液体越容易在固体表面上展开，具有良好的润湿性；接触角越大，液体在固体表面上的展开性越差，具有较差的润湿性。
在本实验中，我们使用了水、酒精和甘油等不同液体，在玻璃、金属和纸张等不同材质的固体表面上进行了接触角测量。
实验结果显示，水在玻璃表面上的接触角较小，约为30度，表明水在玻璃表面上具有良好的润湿性；而水在金属表面上的接触角较大，约为90度，表明水在金属表面上的润湿性较差。
类似地，酒精和甘油在不同固体表面上的接触角也显示出不同的润湿性质。
实验讨论和应用：接触角实验在许多领域具有广泛的应用价值。
例如，在材料科学中，通过测量接触角可以评估涂层的润湿性能，为表面材料的选择和改进提供依据。
在生物医学领域，接触角实验可以用来研究液体在人体组织表面上的润湿性，从而指导医疗器械的设计和使用。
此外，接触角实验还可以应用于液滴传感器、液体表面张力的测量等领域。
然而，接触角实验也存在一些局限性。
首先，实验结果受到实验条件和测量误差的影响，需要进行多次实验取平均值以提高结果的准确性。
接触角实验报告
接触角实验报告
接触角实验报告
实验目的：测量液体在不同固体表面上的接触角，了解液体与固体之间的相互作用。
实验原理：接触角指的是液滴与固体界面上两个相互垂直的线段所夹的夹角，用来表示液体与固体表面之间的相互作用。
接触角越小，液滴与固体表面之间的相互作用越强，液滴难以展开，接触角越大，相互作用越弱，液滴容易展开。
实验材料：实验所需材料包括：不同种类的液体，测角器，实验盘。
液体可以选择水、油等。
实验步骤：
1. 准备实验盘，将不同种类的液体倒在实验盘中。
2. 在液滴与实验盘交界处，使用测角器测量接触角。
3. 测量多组接触角数据，取平均值作为最终结果。
实验结果：
根据实验数据，我们可以得到液体在不同固体表面上的接触角。
接触角越小，液体与固体之间的相互作用越强；接触角越大，相互作用越弱。
实验讨论：
1. 实验中可能存在的误差来源：液滴初始形状不规则、实验操作误差等。
2. 实验中可以进一步研究液体性质、固体表面特性等对接触角的影响。
3. 实验结果的意义：接触角可以用来描述液体与固体之间的相互作用，对于液体在固体表面上的湿润性和附着性具有重要意义。
实验结论：
通过本实验，我们测量了液体在不同固体表面上的接触角，观察到液体与固体之间的相互作用。
实验结果表明，接触角越小，液体与固体之间的相互作用越强；接触角越大，相互作用越弱。
接触角的测量可以用来描述液体与固体之间的相互作用，对于液体在固体表面上的湿润性和附着性具有重要意义。
实验还存在一些误差来源，可以进一步完善实验方法。
接触角的测定实验报告
液-固界里交战角的丈量真验报告之阳早格格创做一、真验手段1. 相识液体正在固体表面的潮干历程以及交战角的含意与应用.2. 掌握用JC2000C1静滴交战角/界里弛力丈量仪测定交战角战表面弛力的要领.二、真验本理潮干是自然界战死产历程中罕睹的局里.常常将固-气界里被固-液界里所与代的历程称为潮干.将液体滴正在固体表面上，由于本量分歧，有的会铺展启去，有的则粘附正在表面上成为仄凸透镜状，那种局里称为潮干效率.前者称为铺展潮干，后者称为粘附潮干.如火滴正在搞洁玻璃板上不妨爆收铺展潮干.如果液体没有粘附而脆持椭球状，则称为没有潮干.如汞滴到玻璃板上或者火滴到防火布上的情况.别的，如果是能被液体潮干的固体真足浸进液体之中，则称为浸干.上述百般典型示于图1.图1 百般典型的潮干当液体与固体交战后，体系的自由能落矮.果此，液体正在固体上潮干程度的大小可用那一历程自由能落矮的几去衡量.正在恒温恒压下，当一液滴搁置正在固体仄里上时，液滴能自动天正在固体表面铺展启去，或者以与固体表面成一定交战角的液滴存留，如图2所示.图2 交战角假定分歧的界里间力可用效率正在界里目标的界里弛力去表示，则当液滴正在固体仄里上处于仄稳位子时，那些界里弛力正在火仄目标上的分力之战应等于整，那个仄稳闭系便是出名的Young圆程，即γSG- γSL= γLG·cosθ(1)式中γSG，γLG，γSL分别为固-气、液-气战固-液界里弛力；θ是正在固、气、液三相接界处，自固体界里经液体里里到气液界里的夹角，称为交战角，正在0o-180o之间.交战角是反应物量与液体潮干性闭系的要害尺度.正在恒温恒压下，粘附潮干、铺展潮干历程爆收的热力教条件分别是：粘附潮干W a=γSG-γSL+γLG≥0(2)铺展潮干S=γSG-γSL-γLG≥0 (3)式中W a，S分别为粘附潮干、铺展潮干历程的粘附功、铺展系数.若将(1)式代进公式(2)、(3)，得到底下截止：W a=γSG+γLG－γSL=γLG(1+cosθ)(4)S=γSG-γSL-γLG=γLG(cosθ-1) (5)以上圆程证明，只消测定了液体的表面弛力战交战角，即不妨估计出粘附功、铺展系数，从而不妨据此去推断百般潮干局里.还不妨瞅到，交战角的数据也能动做判别潮干情况的依据.常常把θ＝90°动做潮干与可的界限，当θ＞90°，称为没有潮干，当θ＜90°时，称为潮干，θ越小潮干本能越好；当θ角等于整时，液体正在固体表面上铺展，固体被真足潮干.交战角是表征液体正在固体表面潮干性的要害参数之一，由它可相识液体正在一定固体表面的潮干程度.交战角测定正在矿物浮选、注火采油、洗涤、印染、焊接等圆里有广大的应用.决断战效率潮干效率战交战角的果素很多.如，固体战液体的本量及纯量、增加物的效率，固体表面的细糙程度、没有匀称性的效率，表面传染等.准则上道，极性固体易为极性液体所潮干，而非极性固体易为非极性液体所潮干.玻璃是一种极性固体，故易为火所潮干.对付于一定的固体表面，正在液相中加进表面活性物量常可革新潮干本量，而且随着液体战固体表面交战时间的延少，交战角有渐渐变小趋于定值的趋势，那是由于表面活性物量正在各界里上吸附的截止.交战角的测定要领很多，根据间接测定的物理量分为四大类：角度丈量法、少度丈量法、力丈量法，透射丈量法.其中，液滴角度丈量法是最时常使用的，也是最开门见山的一类要领.它是正在仄坦的固体表面上滴一滴小液滴，间接丈量交战角的大小.为此，可用矮倍隐微镜中拆有的量角器丈量，也可将液滴图像投影到屏幕上或者拍摄图像再用量角器丈量，那类要领皆无法预防人为做切线的缺面.本真验所用的仪器JC2000C1静滴交战角/界里弛力丈量仪便可采与量角法战量下法那二种要领举止交战角的测定.三、仪器与药品仪器：JC2000C1界里弛力丈量仪，微量注射器，容量瓶，镊子，玻璃载片，涤纶薄片，散乙烯片，金属片（没有锈钢、铜等）.试剂：蒸馏火，无火乙醇，十二烷基苯磺酸钠（或者十二烷基硫酸钠）十二烷基苯磺酸钠火溶液的品量分数：0.01%，%，%，%，%，%，%，%，%四、真验真量1．观察正在载玻片上火滴的大小（体积）与所测交战角读数的闭系，找出丈量所需的最佳液滴大小.2．观察火正在分歧固体表面上的交战角.3．等温下醇类共系物（如甲醇、乙醇、同丙醇、正丁醇）正在涤纶片战玻璃片上的交战角战表面弛力的测定4．等温下分歧浓度的乙醇溶液正在涤纶片战玻璃片上的交战角战表面弛力的测定5．等温下分歧浓度表面活性剂溶液正在固体表面的交战角战表面弛力的测定液体：十二烷基苯磺酸钠溶液浓度(品量分数)：0.01%%%%%%%%%6．测浓度为%十二烷基苯磺酸钠火溶液液滴正在涤纶片战载玻片表面上交战角随时间的变更.五、真验步调(一) 交战角的测定(1) 启机.将仪器插上电源，挨启电脑，单打桌里上的JC2000C1应用步调加进主界里.面打界里左上角的活动图象按钮，那时不妨瞅到摄像头拍摄的载物台上的图象.(2)调焦.将进样器或者微量注射器牢固正在载物台上圆，安排摄像头焦距到0.7倍（测小液滴交战角时常常调到2倍～2.5倍），而后转动摄像头底座后里的旋钮安排摄像头到载物台的距离，使得图象最浑晰.(3)μμL的样品量最佳.那时不妨从活动图象中瞅到进样器下端出现一个浑晰的小液滴.(4)接样.转动载物台底座的旋钮使得载物台缓缓降下，触碰悬挂正在进样器下端的液滴后下落，使液滴留正在固体仄里上.(5)冻结图象.面打界里左上角的冻结图象按钮将绘里牢固，再面打File菜单中的Save as将图象保存正在文献夹中.接样后要正在20s（最佳10 s）内冻结图像.(6) 量角法.面打量角法按钮，加进量角法主界里，按启初键，挨启之前保存的图象.那时图象上出现一个由二曲线接叉45度组成的丈量尺，利用键盘上的Z、X、Q、A键即左、左、上、下键安排丈量尺的位子：最先使丈量尺与液滴边沿相切，而后下移丈量尺使接叉面到液滴顶端，再利用键盘上< 战> 键即左旋战左旋键转动丈量尺，使其与液滴左端相接，即得到交战角的数值.其余，也不妨使丈量尺与液滴左端相接，此时应用180°减去所睹的数值圆为精确的交战角数据，末尾供二者的仄稳值.(7)量下法.面打量下法按钮，加进量下法主界里，按启初键，挨启之前保存的图象.而后用鼠标左键逆次面打液滴的顶端战液滴的左、左二端与固体表面的接面.如果面打过失，不妨面打鼠标左键，与消选定.(二) 表面弛力的测定(1)启机.将仪器插上电源，挨启电脑，单打桌里上的JC2000C1应用步调加进主界里.面打界里左上角的活动图象按钮，那时不妨瞅到摄像头拍摄的载物台上的图象.(2)调焦.将进样器或者微量注射器牢固正在载物台上圆，安排摄像头焦距到0.7倍，而后转动摄像头底座后里的旋钮安排摄像头到载物台的距离，使得图象最浑晰.(3)加进样品.不妨通过转动载物台左边的采样旋钮抽与液体，也不妨用微量注射器压出液体.测表面弛力时样品量为液滴最大时.那时不妨从活动图象中瞅到进样器下端出现一个浑晰的大液泡.(4)冻结图象.当液滴欲滴已滴时面打界里的冻结图象按钮，再面打File菜单中的Save as将图象保存正在文献夹中.(5) 悬滴法.单打悬滴法按钮，加进悬滴法步调主界里，按启初按钮，挨启图像文献.而后逆次正在液泡安排二侧战底部用鼠标左键各与一面，随后正在液泡顶部会出现一条横线与液泡二侧相接，而后再用鼠标左键正在二个相接面处各与一面，那时会跳出一个对付话框，输进稀度好战搁大果子后，即可测出表面弛力值.注：稀度好为液体样品战气氛的稀度之好；搁大果子为图中针头最左端与最左端的横坐标之好再除以针头的曲径所得的值.(8)截止与计划列表或者做图表示所得真验截止.收端阐明所得截止的本果表1 火正在分歧固体表面的交战角的丈量(9)思索题1．液体正在固体表面的交战角与哪些果素有闭？问：a仄稳时间；b体系温度；c交战角滞后，其中包罗表面没有匀称战表面没有服；d吸附效率.2．正在本真验中，滴到固体表面上的液滴的大小对付所测交战角读数是可有效率？为什么？问：滴到固体表面上的液体大小对付交战角读数无效率.果交战角只与二二界里（固-气、固-液、液-气）的表面弛力有闭，即杨氏圆程：σs-g=σs-l + σg-l × cosθ而表面弛力θ又只与物量的赋性、温度战压力有闭，所以液体大小对付交战角读数无效率.3．真验中滴到固体表面上的液滴的仄稳时间对付交战角读数是可有效率？问: 滴到固体表面上的液滴的仄稳时间对付交战角读数有效率,当体系已达仄稳时，交战角会变更，那时的交战角称为动交战角，动交战角钻研对付于一些粘度较大的液体正在固体仄里上的震动或者铺展有要害意思（果粘度大，仄稳时间少）.八、参照书籍1．北京大教化教系胶体化教教研组主编. 胶体与界里化教真验. 北京大教出版社. 19932．金丽萍, 邬时浑, 陈大怯. 物理化教真验. 华东理工大教出版社. 2006。
接触角的测定实验报告
接触角的测定实验报告实验名称：接触角的测定实验摘要：接触角的测定是重要的表征液体与固体界面性质的方法，也是液体在固体表面上的润湿行为的重要参数。
本实验采用平板法测定液体在固体表面上的接触角。
通过实验测定不同液体在不同固体表面的接触角，并分析其结果，进一步了解液体与固体界面性质。
引言：接触角是液体和固体接触时界面上的一个物理角度，它能够反映液体与固体表面之间的相互作用。
接触角的大小与液体在固体表面上的润湿性有关，通过测定接触角可以了解液体在固体表面上的润湿性能。
接触角的测定根据不同测量方法可分为平板法和斜板法，本实验采用平板法进行接触角的测定。
实验材料与仪器：1.实验材料：水、酒精、甘油、玻璃片、纸片、金属片2.实验仪器：平板法接触角测定装置、显微镜、取样针、量筒、滴管实验步骤：1.准备玻璃片、纸片和金属片，分别清洗并晾干。
2.将玻璃片放在平板法接触角测定装置上，确定固体表面。
3.使用量筒测量一定体积的液体，分别滴在玻璃片、纸片和金属片上。
4.使用显微镜观察液体在不同表面上的形态，并通过装置上的刻度测量接触角的大小。
5.重复实验多次，取平均值，并计算接触角的标准偏差。
实验结果与讨论：根据实验测量得到的数据，我们可以计算不同液体在不同固体表面上的接触角。
以水、酒精和甘油为例，它们在玻璃片上的接触角分别为θ1、θ2和θ3、实验结果显示，水在玻璃片上的接触角较大，约为θ1=70°；酒精在玻璃片上的接触角比水小，约为θ2=40°；甘油在玻璃片上的接触角更小，约为θ3=20°。
这表明水、酒精和甘油在玻璃表面上的润湿性能依次增强。
同样的方法也可以测试其他固体表面和液体的接触角。
接触角的大小与固体表面的亲疏性有关，亲水性表现为接触角较小，亲油性表现为接触角较大。
在实验中，水的接触角较大，说明玻璃片表面具有亲油性；而甘油在玻璃片上的接触角较小，说明玻璃片表面具有亲水性。
这与玻璃表面的化学性质和形貌有关。
接触角仪实验报告
以下为接触角的测定实验报告，一起来看看吧。
接触角是表征液体在固体表面润湿性的重要参数之一，由它可了解液体在一定固体表面的润湿程度，接触角测定在矿特浮选，注水采油，洗涤，手机玻璃，LED支架，大屏幕等方面都有广泛的作用。
决定和影响润湿作用和接触角的因素有很多，如，固钳的液体的性质及杂质，添加物的影响，固体表面的粗糙程度，不均匀性的影响，表面污染等。
原则上说，极性固体易为极性液体所润湿，而非极性固体易为非极性液体所润湿。
玻璃是一种极性固体，帮易为水润湿，对于一定的固体表面，在液相中加入表面活性物质常可改善润湿性质，并且随着液体和固体表面接触时间的延长，接触角有逐渐变小趋于定值的趋势，这是由于表面活性物质在各界面上的吸附的结果。
接触角的定义：界面化学办称表面化学。
所谓。
界面”即相界面，是指三体（气体，液体，固体）之间的极薄的边界层，共性质与品种取决于组成该系统的两体相的聚集状态。
一般可按物质三态-固态、液态和气态一将界面划分为下列五种类型：液-气，液-液，固-气，固-液，固-固。
1 、小于180度大于90度为不润湿，叫疏水润湿角，也叫憎水2 、小于90度大于0度为部分润湿或有限润湿。
也叫亲水润湿角3、完全润湿，这种情况没有接触角产生。
通常所说的疏水性表面是指与水开成较大接触角和低浸温热的表面。
固体表面的吸附作用，固体表面的特点：和液体一样，固体表面上的原子或分子的力场也是不均衡的，所以固体表面也有表面张力和表面能，但固体分子或原子不能自由移动。
因此，固体表面分子移动困难：固体表面不象液体那样易于缩小和变形，因此，固体表面张力的直接测定比较困难，任何表面都有自发降低表面能的倾向，由于固体表面难于收缩，所以只能靠降低界面张力的办法来降低表面能，这也是固体表面能产生吸附作用的根本原因，当然固体表面上的分子或原子不能移动也不是绝对的，在高压下几乎所有金属表面上的原子都会流动，在高温接触熔点时，许多固体表面上的高峰棱角都会变得钝些，或以生熔结现象，在加工或晶体形成过程中，晶体的外表面总要取自由焓最低的晶面才最稳定。
静态接触角的测定
实验二十一静态接触角的测定一、实验目的1、了解接触角和润湿性的意义及两者的关系，了解亲疏水材料的划分。
2、掌握影像分析法测定接触角的原理和实验技术。
二、实验原理1、关于接触角将液体滴于固体表面上，随着体系性质的不同，液体或铺展而覆盖固体表面，或形成一液滴停于其上，如下图所示。
我们把液体与固体平面所形成的液滴的形状用接触角（contact angle）来描述。
准确的接触角是在固、液、气三相交界处，自固液界面经液体内部到气体界面的夹角，通常以θ来表示。
接触角是分析润湿性的一个非常重要的物理化学性质。
θ: 接触角γS : 固体的表面张力值（表面自由能surface energy）γL : 液体的表面张力值γSL : 固体与液体的界面张力值平衡接触角与三个界面自由能之间有如下关系：γS=γL・cosθ+γSL此式最早是T.Young 在1805 年提出的，常称为杨氏方程。
这是润湿的基本公式，亦称为润湿方程，可以看作是三相交界处三个界面张力平衡的结果。
此关系式适用于三相交界处固液、固气界面共切线体系。
具体应用中，我们把接触角大小作为评判润湿性的重要指标。
通常接触角越小，润湿性也就越好。
习惯上，我们把θ=90°定义为润湿与否的标准。
我们把θ＞90°为不润湿（疏水）；θ＜90°为润湿（亲水），平衡接触角不存在或为0，则为铺展。
2、接触角的测定方法对于接触角的检测，有一系列简易、廉价的技术，其中大多数方法均被开发出一些操作简便的仪器。
我们根据直接测定的物理量，将接触角测量技术分为如下四种：（1）影像分析法；（2）插板法；（3）力测量法；（4）透过测量法（主要是粉体接触角）。
通常我们使用两种最常用的方法测试接触角：影像分析法和力测量法（有时也称为Tensiometry，即使用表面张力测量方法测试接触角值）。
但需要注意的是，这两种方法均用于测量没有孔隙的固体表面。
其中，影像分析法用于分析一个测试液静滴（Sessile Drop）滴在固体上后的角度影像；力测量法是用称重传感器测量固体与测试液体间的界面张力，通过换算得出接触角值。
非织造接触角的测定实验报告
非织造接触角的测定实验报告
报告日期：
实验目的：
本实验旨在测定非织造材料的接触角，以评估其润湿性能，并为相关研究和应用提供依据。
实验材料和仪器：
实验材料：选择一种非织造材料作为被测样品。
仪器设备：接触角测定仪、注射器、液体滴定器、显微镜等。
实验步骤：
步骤一：准备工作
将实验样品切割成合适的尺寸，并进行表面处理（如清洗、研磨等），确保表面干净平整。
准备待测液体，并通过滴定器将液体滴在样品表面。
步骤二：测量接触角
将样品放置在接触角测定仪上，并调整仪器使其水平。
利用注射器或滴定器，将液体缓慢滴落在样品表面，直到形成一个稳定的液滴。
使用显微镜观察液滴的形状，并记录相关数据。
步骤三：数据处理
根据液滴的形状和平台的几何特征，计算得出接触角的数值。
对于重复实验或不同液体，进行平均值和标准差的计算，以获得更准确的结果。
实验结果：
（将实验所得的接触角数值和相关数据进行整理和呈现，可使用表格、图表等形式展示）
结果分析和讨论：
根据实验结果，分析非织造材料的润湿性能，并与其他材料进行比较。
讨论可能的影响因素，如表面处理、材料成分等。
对实验结果的准确性和可靠性进行评估，并提出改进和进一步研究的建议。
实验结论：
根据实验结果和分析，得出对非织造材料润湿性能的结论，并提出相关应用和进一步研究的建议。
接触角的测量
接触角的测量[ 实验目的 ]了解实验原理，掌握实验操作，学习测量接触角的方法，了解润湿过程和接触角的实际意义。
[ 仪器用具 ]JC2000C1接触角测量仪、载玻片、注射器、烧杯、蒸馏水[ 原理概述 ]当液滴自由地处于不受力场影响的空间时，由于界面张力的存在而呈圆球状。
但是，当液滴与固体平面接触时，其最终形状取决于液滴内部的内聚力和液滴与固体间的粘附力的相对大小。
当一液滴放置在固体平面上时，液滴能自动地在固体表面铺展开来，或以与固体表面成一定接触角的液滴存在，如图1所示。
12图1 接触角假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面张力来表示，则当液滴在固体平面上处于平衡位置时，这些界面张力在水平方向上的分力之和应等于零，即θγγγcos ///A L L S A S +=（1）式中γS/A 、γL/A 、γS/L 分别为固-气、液-气和固-液界面张力；θ为液体与固体间的界面和液体表面的切线所夹（包含液体）的角度，称为接触角（contact angle ），θ在00-1800之间。
接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度，θ＝90o可作为润湿与不润湿的界限，θ<90o时可润湿，θ>90o时不润湿。
润湿(wetting)的热力学定义是，若固体与液体接触后体系（固体和液体）的自由能G 降低，称为润湿。
自由能降低的多少称为润湿度，用W S/L 来表示。
润湿可分为三类：粘附润湿（adhesional wetting ）、铺展润湿（spreading wetting ）和浸湿（immersional wetting ）。
可从图2看出。
图2 三类润湿（1） 粘附润湿如果原有的1m 2固面和1m 2液面消失，形成1m 2固-液界面，则此过程的W AS/L 为：W AS/L ＝γS/A +γL/A -γS/L（2）（2） 铺展润湿当一液滴在1m 2固面上铺展时，原有的1m 2固面和一液滴（面积可忽略不计）均消失，形成1m 2液面和1m 2固－液界面，则此过程的W SS/L 为：W SS/L ＝γS/A -γL/A -γS/L（3）（3） 浸湿当1m 2固面浸入液体中时，原有的1m 2固面消失，形成1m 2固－液界面，则此过程的W IS/L 为：41. 量角法液滴角度测量法是测量接触角的最常用的方法之一，如图3（a ，b ）所示。
接触角的测量实验报告
接触角的测量实验报告一、实验目的接触角是表征液体在固体表面润湿性能的重要参数。
本次实验的目的在于通过测量不同固体表面与液体之间的接触角，深入理解润湿现象的本质，掌握接触角的测量方法和原理，并探究影响接触角的因素。
二、实验原理当液滴在固体表面达到平衡时，在气、液、固三相交界处，气液界面和固液界面之间的夹角称为接触角，通常用θ表示。
接触角的大小与固体和液体之间的相互作用力有关。
根据杨氏方程：γSV γSL ＝γLV cosθ其中，γSV 表示固气界面的表面张力，γSL 表示固液界面的表面张力，γLV 表示液气界面的表面张力。
通过测量接触角θ，可以评估固体表面的润湿性能。
当θ ＜90°时，液体能够润湿固体表面；当θ ＞ 90°时，液体不能润湿固体表面。
三、实验仪器与材料1、仪器接触角测量仪（型号：＿____）、微量注射器、计算机2、材料不同材质的固体表面（如玻璃、聚四氟乙烯、金属等）、去离子水、二碘甲烷四、实验步骤1、样品制备将所选的固体材料切割成平整的片状或块状，并使用适当的方法（如打磨、清洗等）对其表面进行处理，以确保表面的清洁和平整。
2、仪器校准开启接触角测量仪，按照仪器说明书进行校准，确保测量的准确性。
3、液滴放置使用微量注射器在固体表面上缓慢滴加一定量的测试液体（如去离子水或二碘甲烷），形成稳定的液滴。
4、图像采集通过测量仪的光学系统获取液滴在固体表面的图像，并将其传输到计算机中。
5、接触角测量利用测量仪配套的软件，对采集到的图像进行分析处理，确定液滴与固体表面的接触角。
通常采用切线法或量角法等进行测量。
6、重复测量对每种固体材料和液体组合，进行多次测量，取平均值以减小误差。
7、数据记录将测量得到的接触角数据以及实验条件（如液体种类、固体材料、温度等）详细记录下来。
五、实验数据与结果｜固体材料｜液体｜接触角（°）｜平均值（°）｜｜｜｜｜｜｜玻璃｜去离子水｜ 35 ｜ 32 ｜｜玻璃｜二碘甲烷｜ 45 ｜ 43 ｜｜聚四氟乙烯｜去离子水｜ 110 ｜ 112 ｜｜聚四氟乙烯｜二碘甲烷｜ 65 ｜ 68 ｜｜金属｜去离子水｜ 70 ｜ 72 ｜｜金属｜二碘甲烷｜ 85 ｜ 88 ｜六、实验结果分析1、从实验数据可以看出，玻璃表面对去离子水的接触角较小，表明玻璃表面能够被去离子水较好地润湿，这是因为玻璃表面通常含有极性基团，与水分子之间有较强的相互作用。
接触角测试仪实习报告
实习报告：接触角测试仪操作与实践一、实习背景与目的近年来，随着科学技术的不断发展，接触角测试仪在材料科学、表面科学、化学工程等领域中得到了广泛的应用。
为了提高自己的实践能力和理论知识的应用水平，我参加了接触角测试仪的实习操作课程。
本次实习的主要目的是学习接触角测试仪的结构原理、操作方法及数据分析，并能够独立完成接触角测试实验。
二、实习内容与过程1. 实习前的准备在实习开始前，指导老师向我们介绍了接触角测试仪的基本原理、结构组成及操作步骤。
通过讲解，我了解到接触角测试仪主要是通过测量液滴在固体表面的接触角来研究材料的表面性质。
2. 实习操作过程（1）了解接触角测试仪的结构接触角测试仪主要由镜头、光源、位移台、显微镜、图像采集系统等部分组成。
通过显微镜观察样品表面，利用图像采集系统捕捉液滴与固体表面的接触角。
（2）操作步骤①将样品放置在位移台上，调整样品位置，使液滴喷射到目标区域；②调整光源，确保光线充足，便于观察；③启动显微镜和图像采集系统，调整镜头，使液滴清晰可见；④设置实验参数，包括液滴大小、喷射速度等；⑤启动实验，观察并记录接触角的大小；⑥重复实验，计算平均值，以提高实验结果的准确性；⑦对实验数据进行分析，探讨固体表面性质与接触角的关系。
3. 实习中遇到的问题及解决方法在实习过程中，我遇到了一些问题，如液滴喷射不稳定、接触角测量不准确等。
针对这些问题，我采取了以下解决方法：（1）调整液滴喷射装置，使液滴喷射更加稳定；（2）提高显微镜和图像采集系统的分辨率，以减小测量误差；（3）增加实验次数，计算平均值，提高实验结果的可靠性。
三、实习收获与反思通过本次实习，我对接触角测试仪的结构原理、操作方法及数据分析有了更深入的了解，基本掌握了接触角测试仪的操作技能。
同时，实习过程中遇到的问题也锻炼了我的解决问题和动手能力。
然而，在实习过程中，我也发现自己在理论知识方面还有不足，需要进一步加强学习。
总之，本次实习使我受益匪浅，不仅提高了自己的实践能力，还对接触角测试仪有了更加全面的了解。
实验七 粉尘接触角的测定
浸润性还可用液体对试管中粉尘的浸润速度来表征。
通常取浸润时间为 20 分钟，测出此时的浸润高度 L20 ，于是浸润速度为：
U 20 =
L20 20
mm/min
[实验步骤]
1． 准备好表面平整、光洁的煤块样品。同时准备同种煤的煤粉，用压片机把煤粉压成块， 制成测量样品，实验中对比在不同压力下压成的煤块的接触角。 2． 调整仪器底角旋钮，观察水平水准泡使之在中心，以便仪器处于水平状态。 3． 将仪器电源插头、CCD 电源插头、计算机插头分别插在多孔电源插座上。 4． 打开计算机。 5． 在计算机桌面上双击事先安装好的软件 HARKE－SOFT 图标，出现接触角测量软件界 面。
(3)疏水性粉尘：θ>90°。如石蜡粉θ＝105°，以及碳黑、煤粉等。
属于静滴法的长度测量法避免了作切线的不准确性，具体方法如下。
对于小液滴，测量固体平面上的小液滴的高度和宽度，根据 sinθ = 2hr(h2 + r 2 ) ，或 者 tanθ / 2 = h / r 计算出来接触角。此法的前提是液滴为球形的一部分，只有在液滴很小， 重力影响可以忽略不计时才能使用。液滴在纤维上的接触角就可以使用此方法测量（用夹 子把纤维水平拉直，置于显微镜视野内，然后在其上放置一液滴，使其直径略大于纤维直 径，直接测定液滴与纤维表面的夹角即可）。
6． 点击界面中开启视频选项，调节主机前面板亮度调节旋钮，在软件空白界面中将看到 亮度变化的情形。 7． 点击查看选项，在下拉菜单是否显示水平线中选择显示选项，这是在软件界面视频监 控窗口中将有一条红色十字线。 8． 将液滴调整器中的注射器中吸入被测液体，装入调整器中，插上针管，管口向上，右 旋测微螺杆，放出注射器中的气体，直到出现连续液滴为止。固定在仪器主机的夹板上， 旋紧固定旋钮。调整固定液滴调整器的 x－y 坐标位移调整机构，使液滴进入计算机视频监 控窗口，然后点击停止视频，再点击大窗口视频。如果没有观察到液滴，或工作台上沿轮 廓，则调整工作台上下、左右、前后机构及摄像调焦手轮，使图像达到最清晰。用视窗中 的红色十字线作基准，转动 CCD 和摄像物镜，使工作台上沿轮廓线与水平线重合。将固 体试样放在工作台上，使其上表面水平。调整调焦手轮看到针管轮廓清晰，旋转测微螺杆 并记下旋转圈数（为下一个液滴做准备），看到液滴形状之后，上移工作台，用试样接液滴。 再次调焦看到最清晰的图像。 9． 上述工作完成就可以进行接触角测定了。该设备共有 2 种接触角测试方法。
接触角测量实习报告
一、实习目的接触角测量是研究液体与固体界面相互作用的重要手段，通过测量液体在固体表面的接触角，可以了解液体在固体表面的润湿性。
本次实习旨在使学生掌握接触角测量的基本原理、操作方法和数据处理技巧，加深对表面润湿性的理解。
二、实习内容1. 实验原理接触角测量是通过测量液体在固体表面的接触角来表征液体与固体界面之间的相互作用。
接触角θ定义为液体-固体界面上的切线与液体表面的垂线之间的夹角。
根据Young-Laplace方程，接触角θ与液体的表面张力γ、固体表面的自由能γs 和液体与固体间的界面张力γsl有关。
2. 实验仪器（1）接触角测量仪：用于测量液体在固体表面的接触角。
（2）量角器：用于测量接触角的大小。
（3）玻璃棒：用于引导液体滴在固体表面。
（4）滴管：用于控制液体滴的体积。
（5）固体样品：用于作为液体接触的固体表面。
3. 实验步骤（1）将固体样品放置在接触角测量仪的样品台上。
（2）使用滴管将一定体积的液体滴在固体样品表面。
（3）使用玻璃棒轻轻引导液体滴在固体样品表面，使液体滴均匀分布。
（4）使用量角器测量接触角θ。
（5）重复上述步骤，对不同的液体和固体样品进行接触角测量。
4. 数据处理将测量得到的接触角θ进行整理，计算平均接触角，并绘制液体与固体样品的接触角与表面张力之间的关系曲线。
三、实习结果与分析1. 实验结果通过对不同液体和固体样品的接触角测量，得到以下实验结果：（1）液体A在固体样品1上的接触角θ为70°。
（2）液体B在固体样品2上的接触角θ为40°。
（3）液体C在固体样品3上的接触角θ为30°。
2. 结果分析根据实验结果，可以得出以下结论：（1）液体A在固体样品1上的接触角较大，说明液体A对固体样品1的润湿性较差。
（2）液体B在固体样品2上的接触角较小，说明液体B对固体样品2的润湿性较好。
（3）液体C在固体样品3上的接触角最小，说明液体C对固体样品3的润湿性最好。
实验四 玻璃表面接触角的测定
玻璃表面接触角的测定一、前言静滴接触/界面张力测量，主要是测量液体对固体的接触角（及压固后粉末）的接触角，即液体对固体的浸润性，也可以测量外相为液体的接触角。
它能测量各种液体对不同材料的接触角。
接触角在表面化学研究中有着广泛的应用，如研究固体表面的润湿性质、固体的表面能、浸润热、低能固体的吸附量等，在石油、印染、医药、喷涂、选矿等行业的科研和生产有非常重要的作用。
二﹑实验目的1.熟悉润湿作用及接触角测定原理，了解其在材料科学领域的应用。
2.了解DSA30接触角测量仪的结构和工作原理，并掌握其测定方法。
三﹑实验原理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－液界面所取代的过程称为润湿。
液体和固体接触后，体系的自由能降低的，因此我们可以用吉布斯自由能降低多少来表示润湿的程度。
设有单位面积固体及液体，未接触前，表面自由能是γLA(液－气表面张力)+γSA(固－气表面张力)，接触后形成了单位表面积的固∕液界面，其界面自由能是γSL，故体系的自由能降低了：∆G = γLA +γSA－γSL = W SL (1)W SL表示粘附功，可用来衡量润湿程度。
式（1）因涉及到γLA和γSA，这些物理量无可靠的测定方法，故需另觅途径,接触角的数据可克服此种困难。
设将液体滴在固体表面上。
一般情况下液体并不完全展开而与固体表面成一角度，形成所谓的接触角，以θ代表之。
接触角是这样规定的：在固－液－气三相交点处作气液界面的1805年Young提出，在达到平衡时，固－气、固－液、气－液界面自由能γLA、γSA 、γSL和接触角θ间有下述关系：γSA–γSL = γLA cosθ（2）此关系式称为Young方程式或润湿方程，它是描述润湿的最基本的公式。
将（2）式代入（1），可得：W SL = γLA (1+cosθ) （3）因而，只需测出液体与固体间的接触角和液体的表面张力γLA，依（3）式求出粘附功W SL。
由（3）还可以看出：只有当θ=1800时，W SL才为0，称为完全不润湿。
实验3-润湿角的测定
实验三润湿角（接触角）的测定当液体微滴滴在平面光滑的固体表面上时，它将无限的扩散或与固体表面成某一接触角而达到平衡状态。
润湿角是指液滴在物体表面扩展并达到平衡状态后，三相周边上某一点引气液界面的切线，则该切线与固液界面的夹角称为润湿角。
[实验目的]学会用用润湿角测量仪测定润湿角。
[实验装置]润湿角测量仪[实验原理]润湿角测量仪结构如图1、2所示图1图2用润湿角测量仪可以很方便地测出润湿角。
方法有两种：方法一：如图3所示，O点为定分划板圆刻划中心，使液滴一端边缘和定分划板刻度中心O点重合，再使动分划板的刻线通过O点并和液滴边缘相切，则动、定分划板之间的夹角θ就是所要测的润湿角。
图3方法二：如图4所示：图4若只用动分划板的移动和转动测出2r 和h ，通过计算可得到要测的润湿角θ。
若测2r 则将动分划线与被测液滴边缘相切如图5所示，转动测微目镜鼓轮1(图1)，直至动分划线与液滴的另一边缘相切，如图6所示，记下测微目镜所走的距离，即为2r （鼓轮再转动一格值为0.01mm ）。
图5 图6测h 时则先松开固定手轮3（图2），将测微目镜旋转90º用上述同样方法测出。
当润湿角θ为锐角时，rh tg =2θ； 当润湿角θ为钝角时，⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=r r h arcsin 90θ [实验内容、要求]运用两种方法测定润湿角。
液体：水、乙醇、硅油； 固体：铝片、塑料（1） 仪器应放在牢固、平稳、无震动的工作台上。
通过调平手轮5（图1）使圆水准器9（图2）气泡居中。
接通电源（切记照明光源插在可调变压器上，不得直接插入220伏的电源），使光线照亮样品盒的长方形玻璃窗上，高、低通过固定手轮6（图2）进行调节。
（2） 液滴滴在样品盒中靠近照明光源的一侧，利用调焦手轮2（图1）和纵、横向升降手轮，使液滴清晰的成像在目镜分划板上。
如液滴和固体的接触线与定分划板（图7）水平线不重合，可通过固定首轮3（图2）进行调节，并使液滴一端边缘与定分划板刻度中心重合，使动分划板做线性移动，用转动首轮2（图2）使动分划板旋转。
实验二十三,聚合物表面的接触角测定
实验二十三、聚合物表面的接触角测定实验目的：(1) 掌握材料接触角形成的的基本原理、以及研究方法；(2) 掌握利用接触角测定仪的操作方法；(3) 学会利用接触角进行不同材料的表面性质分析。
一、前言在绝大多数情况下，我们是只与材料的表面发生接触，所谓表面往往是指基体最外层的不超过l00nm 厚度的那层小部分物质。
这部分表面，直接影响到材料的许多性质与性能，比如手感、染色性抗静电性、生物相容性、粘结性、亲水，亲油性等等。
研究材料表面性质的方法很多，比如：XPS 、TOF-SIMs 、SEM 、BET 、AFM 等等。
接触角测定是一种最简单却有效的对材料表面性质研究方法。
对于固体材料的接触角来说，它是材料、液体与气体这三者之间界面张力的综合结果，如图所示。
水滴在清洁的玻璃表面上会铺展开来，水银在玻璃表面上凝聚成珠状小球，这就是浸润和不浸润现象。
在固一液一气三相交界处，固一液界面与液一气界面在三相交点处的切线的夹角，称为接触角，用θ表示。
它表示了液体对固体的浸润能力。
θ>90o 。
则为不浸润，θ<90o为浸润，θ=0o 和θ=180o 。
则分别为完全浸润和完全不浸润。
图1浸润与不浸润现象接触角与表面张力的关系，可用著名的Young 方程来表示： θγγγcos LV SL SV +=其中：SV γ，LV γ各为固相和液相的表面张力；SL γ为固/液相的界面张力。
二、实验原理本实验的原理：利用Harke —CA 动态接触角测定仪，以普通的去离子水为液相，测定不同材料表面的接触角，并将接触角的大小同材料的化学性质相关联。
三、仪器与试剂Harke —CA 动态接触角测定仪：去离子水、微量注射器；载玻片、聚乙烯片、尼龙薄片、PET 薄片、PTFE 薄膜等：工业酒精。
四、实验步骤1、打开接触角测定仪所用计算机、接触角测定仪电源等，并打开视频检测；2、打开光源，将用工业酒精清洗过的样品薄膜放置在样品台上，并用微量注射器缓慢地将少量去离子水滴在薄膜上；3、调整各部分位置，使光源中心、样品表面、液滴、目镜在一个水平面上，并保持直线；4、调焦，真至计算机视频中出现清晰的图像；5、利用计算机视频截取图像，读出该点的左右两个接触角θr 和θl。
液固界面接触角的测量实验报告
液固界面接触角的测量实验报告液固界面接触角是表征液体在固体表面上的展开能力的重要参数。
它的大小取决于液体与固体之间相互作用力的强度和方向。
通过测量液固界面接触角，可以了解不同液体在不同固体表面上的展开能力，进而为工业生产和科学研究提供理论依据。
本次实验旨在通过测量液固界面接触角来探究液体在不同固体表面上的展开能力，并分析影响接触角大小的因素。
实验材料与方法实验所需材料包括：苯酚、甲苯、正己烷、玻璃片、毛细管、滴定管、天平、显微镜等。
实验步骤如下：1. 准备工作：将玻璃片用去离子水清洗干净，晾干备用。
2. 测量苯酚、甲苯、正己烷的密度：将苯酚、甲苯、正己烷分别称取一定质量，放入已经称好的干燥瓶中，然后用天平称量瓶中液体的质量，计算得出液体的密度。
3. 测量液固界面接触角：用毛细管吸取液体，滴在清洁干燥的玻璃片上，用显微镜观察液滴形成后的形态，并测量液滴的直径和高度，然后根据Young-Laplace方程计算液固界面的接触角。
实验结果与分析实验测得不同液体在玻璃片上的接触角数据如下表所示：液体接触角/°苯酚 42.6甲苯 39.2正己烷 11.7从实验结果可以看出，不同液体在玻璃片上的接触角存在差异，其中苯酚的接触角最大，正己烷的接触角最小，甲苯的接触角处于中间水平。
接下来，我们分析影响接触角大小的因素。
首先是液体的表面张力，表面张力越大，液滴在固体表面上的展开能力越强，接触角就越小；反之亦然。
其次是固体表面的亲疏水性，固体表面越亲水，液滴在其表面上的展开能力就越强，接触角就越小；反之亦然。
最后是固体表面的粗糙程度，固体表面越粗糙，液滴在其表面上的展开能力就越弱，接触角就越大；反之亦然。
结论通过本次实验，我们了解了液固界面接触角的测量方法和影响接触角大小的因素。
实验结果表明，不同液体在不同固体表面上的展开能力存在差异，这与液体的表面张力、固体表面的亲疏水性和粗糙程度有关。
在工业生产和科学研究中，液固界面接触角的测量具有重要意义，可以为液体在固体表面上的应用提供理论依据。
接触角实验报告
一、实验目的1. 了解液体在固体表面的润湿过程以及接触角的含义与应用。
2. 掌握使用JCXXC1静滴接触角/界面张力测量仪测定接触角和表面张力的方法。
3. 分析实验数据，探讨影响接触角的因素。
二、实验原理1. 润湿过程：润湿是自然界和生产过程中常见的现象，指固-气界面被固-液界面所取代的过程。
液体滴在固体表面上，由于性质不同，有的会铺展开来，有的则粘附在表面上成为平凸透镜状，这种现象称为润湿作用。
2. 接触角：当液体与固体接触后，体系的自由能降低。
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铺展开来，或以与固体表面成一定接触角的液滴存在。
接触角是描述液体润湿程度的物理量，其值越小，表示液体在固体表面的润湿程度越高。
3. 接触角测量原理：接触角测量仪通过测量液滴在固体表面上的形状，计算出接触角的大小。
常见的测量方法有量高法、量角法等。
三、实验仪器与材料1. 仪器：JCXXC1静滴接触角/界面张力测量仪、滴管、吸球、移液器、固体样品（如玻璃板、塑料板等）、液体样品（如水、油等）。
2. 材料：实验前需准备好固体样品和液体样品，确保样品表面干净、无杂质。
四、实验步骤1. 样品准备：将固体样品清洗干净，干燥后放置在接触角测量仪的样品台上。
2. 液体滴加：使用滴管将液体样品滴加到固体样品表面，注意控制液滴大小，避免过多。
3. 数据采集：启动接触角测量仪，观察液滴在固体表面上的形状，待液滴稳定后，仪器自动测量并计算出接触角。
4. 重复实验：对同一液体和固体样品进行多次实验，取平均值作为最终结果。
5. 数据分析：分析实验数据，探讨影响接触角的因素。
五、实验结果与分析1. 实验结果：通过实验，得到不同液体在固体表面上的接触角数据。
2. 数据分析：（1）液体性质：液体表面张力、粘度、极性等因素会影响接触角的大小。
表面张力越大，接触角越小；粘度越大，接触角越大；极性相似的液体在固体表面的接触角较小。
实验三 液-固界面接触角的测量
实验原理
实验原理
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铺展开来，或以与固体 表面成一定接触角的液滴存在，如图2所示。
二.实验原理
二.实验原理
接触角的数据能作为判别润湿情况的依据。通 常把θ＝90°作为润湿与否的界限，当θ＞ 90°，称为不润湿，当θ＜90°时，称为润湿， θ越小润湿性能越好；当θ角等于零时，液体在 固体表面上铺展，固体被完全润湿。
蜡块
玻璃
浓度 0.10% 0.15% 0.20% 0.25% 0.30%
蜡块
玻璃
十二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
1min 2min 3min 4min 5min
6min 7min 8min 9min 10min
五.实验作业
根据实验，将测定结果填入各表中。
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：角度测量法、长度测量法、力 测量法，透射测量法。其中，液滴角度测量法 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。
三.实验材料
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；
实验三 液-固界面接触角的测量
一.实验目的
了解液体在固体表面的润湿过程以及接触角的
含义与应用。
实验原理
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-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，有的会铺展开来，有的则粘附在表面上成为平凸透镜状， 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1。
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液-固界面接触角的测量实验报告一、实验目的1. 了解液体在固体表面的润湿过程以及接触角的含义与应用。
2. 掌握用JC2000C1静滴接触角/界面张力测量仪测定接触角和表面张力的方法。
二、实验原理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-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，有的会铺展开来，有的则粘附在表面上成为平凸透镜状，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1。
铺屣润星粘阳湿润不規润浸湿图1各种类型的润湿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铺展开来，或以与固体表面成一定接触角的液滴存在，如图2所示。
假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面张力来表示，则当液滴在固体平面上处于平衡位置时，这些界面张力在水平方向上的分力之和应等于零，这个平衡关系就是着名的You ng方程，即丫SG- 丫SL = 丫LG ■ COS 9 (1)式中丫SG 丫LG, Y SL分别为固-气、液-气和固-液界面张力；9是在固、气、液三相交界处，自固体界面经液体内部到气液界面的夹角，称为接触角，在0°-180°之间。
接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度。
在恒温恒压下，粘附润湿、铺展润湿过程发生的热力学条件分别是:粘附润湿W = 丫SG- 丫SL + 丫LG》0铺展润湿S = Y SG - Y SL - Y LG》0式中W, S分别为粘附润湿、铺展润湿过程的粘附功、铺展系数若将(1)式代入公式(2)、(3)，得到下面结果:W= Y SG+ Y LG—丫SL= Y LG(1 +COS 9 ) (4)S=Y SG Y SL- Y L G= Y L G(COS 9 - 1)以上方程说明，只要测定了液体的表面张力和接触角, 便可以计算出粘附功、铺展系数，进而可以据此来判断各种润湿现象。
还可以看到，接触角的数据也能作为判别润湿情况的依据。
通常把9二90°作为润湿与否的界限，当9 >90 称为不润湿，当BV 90°时，称为润湿，9越小润湿性能越好；当9角等于零时，液体在固体表面上铺展，固体被完全润湿。
接触角是表征液体在固体表面润湿性的重要参数之一，由它可了解液体在一定固体表面的润湿程度。
接触角测定在矿物浮选、注水采油、洗涤、印染、焊接等方面有广泛的应用。
决定和影响润湿作用和接触角的因素很多。
如，固体和液体的性质及杂质、添加物的影响，固体表面的粗糙程度、不均匀性的影响，表面污染等。
原则上说，极性固体易为极性液体所润湿，而非极性固体易为非极性液体所润湿。
玻璃是一种极性固体，故易为水所润湿。
对于一定的固体表面，在液相中加入表面活性物质常可改善润湿性质，并且随着液体和固体表面接触时间的延长，接触角有逐渐变小趋于定值的趋势，这是由于表面活性物质在各界面上吸附的结果。
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：角度测量法、长度测量法、力测量法，透射测量法。
其中，液滴角度测量法是最常用的，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。
为此，可用低倍显微镜中装有的量角器测量，也可将液滴图像投影到屏幕上或拍摄图像再用量角器测量，这类方法都无法避免人为作切线的误差。
本实验所用的仪器JC2000C1静滴接触角/界面张力测量仪就可采取量角法和量高法这两种方法进行接触角的测定。
三、仪器与药品仪器：JC2000C侨面张力测量仪，微量注射器，容量瓶，镊子，玻璃载片，涤纶薄片，聚乙烯片，金属片（不锈钢、铜等）。
试剂：蒸馏水，无水乙醇，十二烷基苯磺酸钠（或十二烷基硫酸钠）十二烷基苯磺酸钠水溶液的质量分数：%，%，%，%，%，%，%，%，%四、实验内容1．考察在载玻片上水滴的大小（体积）与所测接触角读数的关系，找出测量所需的最佳液滴大小。
2．考察水在不同固体表面上的接触角。
3．等温下醇类同系物（如甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇）在涤纶片和玻璃片上的接触角和表面张力的测定4．等温下不同浓度的乙醇溶液在涤纶片和玻璃片上的接触角和表面张力的测定5．等温下不同浓度表面活性剂溶液在固体表面的接触角和表面张力的测定液体：十二烷基苯磺酸钠溶液浓度（质量分数）：%, %, %, %, %, %, %, %, % 6．测浓度为%十二烷基苯磺酸钠水溶液液滴在涤纶片和载玻片表面上接触角随时间的变化。
五、实验步骤（一）接触角的测定（1）开机。
将仪器插上电源，打开电脑，双击桌面上的JC2000C1应用程序进入主界面。
点击界面右上角的活动图象按钮，这时可以看到摄像头拍摄的载物台上的图象。
（2）调焦。
将进样器或微量注射器固定在载物台上方，调整摄像头焦距到倍（测小液滴接触角时通常调到2倍〜倍），然后旋转摄像头底座后面的旋钮调节摄像头到载物台的距离，使得图象最清晰。
（3）加入样品。
可以通过旋转载物台右边的采样旋钮抽取液体，也可以用微量注射器压出液体。
测接触角一般用卩L〜卩L的样品量最佳。
这时可以从活动图象中看到进样器下端出现一个清晰的小液滴。
(4) 接样。
旋转载物台底座的旋钮使得载物台慢慢上升，触碰悬挂在进样器下端的液滴后下降，使液滴留在固体平面上。
(5) 冻结图象。
点击界面右上角的冻结图象按钮将画面固定，再点击File 菜单中的Save as将图象保存在文件夹中。
接样后要在20s (最好10 s)内冻结图像。
(6) 量角法。
点击量角法按钮，进入量角法主界面，按开始键，打开之前保存的图象。
这时图象上出现一个由两直线交叉45 度组成的测量尺，利用键盘上的Z、X、Q A键即左、右、上、下键调节测量尺的位置：首先使测量尺与液滴边缘相切，然后下移测量尺使交叉点到液滴顶端，再利用键盘上< 和> 键即左旋和右旋键旋转测量尺，使其与液滴左端相交，即得到接触角的数值。
另外，也可以使测量尺与液滴右端相交，此时应用180°减去所见的数值方为正确的接触角数据，最后求两者的平均值。
(7) 量高法。
点击量高法按钮，进入量高法主界面，按开始键，打开之前保存的图象。
然后用鼠标左键顺次点击液滴的顶端和液滴的左、右两端与固体表面的交点。
如果点击错误，可以点击鼠标右键，取消选定。
( 二) 表面张力的测定(1) 开机。
将仪器插上电源，打开电脑，双击桌面上的JC2000C1 应用程序进入主界面。
点击界面右上角的活动图象按钮，这时可以看到摄像头拍摄的载物台上的图象。
(2) 调焦。
将进样器或微量注射器固定在载物台上方，调整摄像头焦距到倍，然后旋转摄像头底座后面的旋钮调节摄像头到载物台的距离，使得图象最清晰。
(3) 加入样品。
可以通过旋转载物台右边的采样旋钮抽取液体，也可以用微量注射器压出液体。
测表面张力时样品量为液滴最大时。
这时可以从活动图象中看到进样器下端出现一个清晰的大液泡。
(4) 冻结图象。
当液滴欲滴未滴时点击界面的冻结图象按钮，再点击File菜单中的Save as将图象保存在文件夹中。
(5) 悬滴法。
单击悬滴法按钮，进入悬滴法程序主界面，按开始按钮，打开图像文件。
然后顺次在液泡左右两侧和底部用鼠标左键各取一点，随后在液泡顶部会出现一条横线与液泡两侧相交，然后再用鼠标左键在两个相交点处各取一点，这时会跳出一个对话框，输入密度差和放大因子后，即可测出表面张力值。
注：密度差为液体样品和空气的密度之差；放大因子为图中针头最右端与最左端的横坐标之差再除以针头的直径所得的值。
六、结果与讨论列表或作图表示所得实验结果。
初步解释所得结果的原因七、思考题1 •液体在固体表面的接触角与哪些因素有关？答：a平衡时间；b体系温度；c接触角滞后，其中包括表面不均匀和表面不平；d吸附作用。
2 •在本实验中，滴到固体表面上的液滴的大小对所测接触角读数是否有影响？为什么？答:滴到固体表面上的液体大小对接触角读数无影响。
因接触角只与两两界面（固-气、固-液、液-气）的表面张力有关，即杨氏方程：C S-g= （T S-I + （T g-l X cos 9而表面张力B又只与物质的本性、温度和压力有关，所以液体大小对接触角读数无影响。
3 •实验中滴到固体表面上的液滴的平衡时间对接触角读数是否有影响？答：滴到固体表面上的液滴的平衡时间对接触角读数有影响，当体系未达平衡时，接触角会变化，这时的接触角称为动接触角，动接触角研究对于一些粘度较大的液体在固体平面上的流动或铺展有重要意义（因粘度大，平衡时间长）。
八、参考书1 •北京大学化学系胶体化学教研组主编.胶体与界面化学实验•北京大学出版社.19932 •金丽萍，邬时清，陈大勇.物理化学实验.华东理工大学出版社.2006。