Stopień zwilżania jest wielkością, która pozwala na scharakteryzowanie oddziaływania na granicy faz pomiędzy: ciałem stałym-cieczą-gazem i jest charakteryzowany na podstawie wartości kąta zwilżania.

Kąt zwilżania jest to kąt jaki tworzy styczna do powierzchni kropli pomiarowej z powierzchnią ciała stałego na którym spoczywa kropla.

W zależności od wartości kąta zwilżania rozróżnia się ciecze całkowicie zwilżające, gdy kąt zwilżania jest równy zeru, częściowo zwilżające, gdy wartość kąta zwilżania mieści się w przedziale 0-90o i nie zwilżające danej powierzchni, tzn. wykazujące kąt zwilżania powyżej 90o.

W przypadku skrajnym, ciecz która nie zwilża ciała stałego wykazuje kąt zwilżania równy 180o. Ciecz charakteryzuje się wtedy nieskończenie dużą pracą kohezji i zerową pracą adhezji do powierzchni stałej, co schematycznie przedstawiono na schemacie.

W realizowanych badaniach przedmiotem badań jest uformowana powierzchnia przygotowana z próbki materiału sypkiego o odpowiednim uziarnieniu, ok. 0,06 mm, np. węgla, materiału węglowego, koksu. Przygotowując powierzchnię do oznaczenia granicznego kąta zwilżania staramy się uzyskać „rzeczywistą powierzchnię” poprzez lekkie ubijanie szklaną bagietką w pierścieniu stalowym. Następnie na tak uzyskanej powierzchni jest osadzana np. sześcienna kształtka uzyskana z paku o masie 0,2 g. Po umieszczeniu próbki w piecu aparatu KRUSS G-10 zostaje włączone ogrzewanie (5 K/min) i uruchamiana jest kamera CCD, za pomocą której rejestrowane są zmiany kształtu kropli (np. paku) w funkcji temperatury. Wynik jest średnią arytmetyczną minimum dwóch pomiarów zmierzonych z dokładnością do 1 stopnia kątowego. Oprócz paku węglowego materiałem do badań może być każda inna ciecz lub ich mieszaniny bez konieczności stosowania funkcji temperatury.

Zapraszamy do współpracy w tym zakresie z Laboratorium Chemii Analitycznej.

 



Autor: Roksana Muzyka
Laboratorium Chemii Analitycznej
kontakt: rmuzyka@ichpw.pl | tel.: 32 621 62 14