اندازه‌گیری زاویه تماس، کشش سطحی و انرژی سطح

در مجموعه ژیکان، اندازه‌گیری زوایای تماس استاتیک، پیشروی، پسروی و هیسترزیس به عنوان خدمات ارائه می‌شوند.

زاویه تماس را بهتر بشناسیم:

به زاویه شکل‌گرفته بین خط هم‌رسی مایع-جامد و مایع-گاز، که از درون مایع اندازه‌گیری می‌شود، زاویه تماس گفته می‌شود.

کاربرد اصلی اندازه‌گیری زاویه تماس تعیین میزان آب‌دوستی، آب‌گریزی، خودتمیزشوندگی، انرژی سطح و سایر خواص سطح است. به این صورت که سطحی که دارای زاویه تماس کوچک‌تر از 90 درجه باشد را آب‌دوست و سطحی که دارای زاویه تماس بزرگ‌تر از 90 درجه باشد را آب‌گریز می‌نامند. هنگامی که زاویه تماس سطح کوچک‌تر از 10 درجه باشد سطح را فوق آب‌دوست و در صورتی که این زاویه بالای 150 درجه و زاویه پسماند آن کوچک‌تر از 10 درجه باشد آن را فوق آب‌گریز می‌نامند.

پوشش‌دهی و نانومهندسی سطوح مختلف به منظور دست‌یابی به خواص سطحی دلخواه به عنوان خدمت در مجموعه ژیکان امکان پذیر است.

زاویه تماس استاتیک:

در این آزمون، قطره‌ای با اندازه مشخص روی نمونه قرار می‌گیرد سپس توسط دوربینی با دقت بالا از قطره، زاویه تماس و خط سه فازی آن در محل برخورد با سطح تصویربرداری می‌شود. سپس به وسیله نرم‌افزار‌های پردازش تصویر، پردازش و زوایا محاسبه می‌شوند.

زاویه تماس دینامیک:

اندازه‌گیری زاویه تماس استاتیک برای مشخص کردن رفتار ترشوندگی واقعی سطح کافی نیست. اگرچه زاویه تماس استاتیک مقداری نامشخص است اما بیشینه و کمینه آن مقداری منحصر به فرد است که به آن زاویه تماس پیشروی و پسروی می‌گویند. اختلاف این دو زاویه تماس پسماند نامیده می‌شود.برای محاسبه زاویه تماس دینامیک از روش بزرگ و کوچک کردن قطره استفاده می‌کنند که طی آن مقداری سیال به قطره‌ای با اندازه مشخص تزریق و سپس مکیده می‌شود تا زوایای پیشروی، پسروی و پسماند محاسبه شوند.

روش قطره بی‌پایه:

اصلی‌ترین و پرکاربرد‌ترین روش اندازه‌گیری زاویه تماس قطره با سطح اندازه‌گیری مستقیم آن به روش قطره بی‌پایه (Sessile Drop) است. زیرا مقدار بسیار کمی سیال(میکرو لیتر) نیاز دارد و انجام این آزمایش با سطوح بسیار کوچک (میلیمتر مربع) ممکن است. طریقه انجام این آزمایش به این صورت می باشد که با قرار دادن قطره بر روی سطح از زاویه تماس حاصله عکس‌برداری می‌شود و زاویه مذکور محاسبه می‌گردد.

کشش سطحی و بین سطحی را بهتر بشناسیم:

تمایل سطح یک مایع برای به دست آوردن کمترین سطح ممکن را کشش سطحی می‌نامند. همین خصیصه در مجاورت یک مایع دیگر به جای هوا، کشش بین سطحی این دو مایع نام دارد. 

روش قطره آویزان:

اندازه گیری کشش سطحی سیالات به روش قطره آویزان (Pendant Drop) انجام می‌شود به طوری که سیال با سرعت پایین تا از قبل از جدا شدن از سوزن تزریق می‌گردد و پس از پردازش تصویر حاصله از فیلم‌برداری از این فرایند با دوربین به وسیله نرم‌افزار پردازش تصویر، کشش سطحی اندازه‌گیری می‌شود. برای این کار معلوم بودن چگالی سیال الزامی است.

روش اندازه گیری کشش بین سطحی همانند کشش سطحی است با این تفاوت که در کشش بین سطحی به جای فاز هوا، از یک مایع استفاده می‌گردد به طوری که مایع سبک‌تر در یک محفظه ریخته و سیال سنگین‌تر در سیال اول تزریق می‌شود. معلوم بودن چگالی هر دو سیال و شفاف بودن سیالی که داخل محفظه قرار دارد، الزامی است.

در مجموعه ژیکان کلیه این آزمون‌ها به وسیله دستگاه اندازه‌گیری زاویه تماس و کشش سطحی ژیکان CAG-10 و ژیکان CAG-20 که توسط مهندسین همین مجموعه منطبق بر استانداردهای روز تولید شده است، انجام می‌گیرد.