Способ определения краевого угла смачивания между жидкостями и твердыми телами
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
<и> 450994 вам Иоеотоиии
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 13.12.72 (21) 1856126/26-25 (51) М. Кл. G 01п 13/02 с присоединением заявки ¹
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР по делам изсоретеннй н открытий (32) Приоритет
Опубликовано 25.11.74. Бюллетень ¹ 43
Дата опубликования описания 03,06.75 (53) УДК 621.386.08 (088.8) Я
3 3
I ч гп(1 gP >g „1 ( (72) Авторы изобретения
И. С. Кисиль и Л. П. Фабри
Львовский ордена Ленина политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРАЕВОГО УГЛА СМАЧИВАНИЯ
МЕЖДУ ЖИДКОСТЯМИ И ТВЕРДЫМИ ТЕЛАМИ р 4.— +(р),!
Изобретение относится к области измерения физико-химических параметров жидкостей и твердых тел, в частности к измерению краевого угла смачивания между жидкостями и твердыми телами на границе с газовой фазой, и может найти применение в производственных процессах, лабораторной практике и научных исследованиях.
Известен способ определения краевого угла смачивания по методу лежащей капли, в котором с помощью проекционно-оптических устройств определяют необходимые геометрические размеры лежащей капли (высота, диаметр, объем и др.) и по соответствующей методике рассчитывают величину краевого угла смачивания.
Однако известный способ сложен, что обусловлено необходимостью проекционно-оптических устройств для нахождения необходимых геометрических размеров лежащей капли, трудностью обеспечения надежного газового контакта на границе раздела, а также трудностью дополнительных математических вычислений, требующих решения полинома 4-ой степени.
Цель изобретения — ускорить анализ.
Предлагаемый способ позволяет, кроме того, легко и надежно обеспечивать безынерционный газовый контакт на границе раздела, проводить измерения простой аппаратурой, а также получать результаты измерения на основе решения упрощенного по отношению к известным способам аналитического выражения.
Это достигается тем, что трп калиброванных капилляра, выбранных по критерию Портера, с такими внутренними и внешними диаметрами, чтобы в капилляре из исследуемого
>0 материала большее максимальное давление в газовом пузырьке при барботаже газа соответствовало положению пузырька на внутреннем срезе, а в двух других капиллярах различного наружного диаметра из любого
15 твердого материала — »a внешнем срезе, погружают в исследуемую жидкость на одинаковую глубину, измеряют максимальные давления в газовых пузырьках каждого капилляра и по величине измеренных давлений су20 дят о величине краевого угла смачивания.
Согласно Портеру, максимальное давление
P в газовом пузырьке, образующемся па внутреннем срезе калиброванного капилляра из исследуемого материала с внутренним
25 диаметром d и опущенного в исследуемую жидкость на глубину h, определяют по формуле
450994 где
Предмет изобретения
Составитель С. Беловодченко
Техред О. Гуменюк Корректор Е. Мохова
Редактор О. Стенина
Заказ 1225,/15 Изд. М 537 Тираж 651 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5
Тппо1рафия, пр. Сапунова, 2 о — величина поверхностного натяжения исследуемой жидкости;
9 — краевой угол смачивания между исследуемой жидкостью и материалом капилляра; р,» и р„ — соответственно плотность исследуемой жидкости и питающего газа.
При образовании большего максимального давления в газовом пузырьке на внешнем срезе калиброванных капилляров с наружными диаметрами D и D, величины максимальных давлений соответственно равны
+ (р p.) Ф
D, Р,= +(р — p„)gh.
Решая три вышеуказанных уравнения, получают расчетную формулу
sin 6=
Dg-Dg (Рв Px) d (Dl (р — р,) — D2 (P — р,) Способ определения краевого угла смачивания между жидкостями и твердыми телами на границе с газовой фазой по методу максимального давления в газовом пузырьке, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью ускорения анализа, используют три калиброванных капилляра определенных размеров, погружают их в исследуемую жидкость на одинаковую глубину, измеряют максимальные давления в газовых пузырьках каждого капилляра и по величине измеренных давлений судят о величине краевого угла смачивания.
