界面化學(xué)分析測(cè)試儀器的正確選購(gòu)

　　表面張力儀以及視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x作為界面化學(xué)分析測(cè)試領(lǐng)域兩個(gè)重要的分析儀器是從事材料研究、開(kāi)發(fā)以及品質(zhì)控制人員測(cè)試表面張力值、界面張力值或接觸角值的*儀器。但是，長(zhǎng)期以來(lái)在選擇表面張力儀和接觸角測(cè)量?jī)x的時(shí)候，使用人員均會(huì)發(fā)出這樣的疑問(wèn)——對(duì)我而言，選購(gòu)表面張力儀還是接觸角測(cè)量?jī)x呢？是不是有儀器既可以測(cè)試表面張力，同時(shí)又可以測(cè)試接觸角值？
 

　　1、表面張力儀和接觸角測(cè)量?jī)x的主要區(qū)別？
 

　　通常而言，表面張力儀是指采用稱(chēng)重原理并使用鉑金板法(Wilhelmy Plate) 或鉑金環(huán)法(DuNouy Ring)的儀器。而視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x通常是指采用光學(xué)視頻的方法，通過(guò)捕捉液滴的側(cè)輪廓，并進(jìn)而通過(guò)如Young-Laplace方程擬合算法分析得出接觸角值的分析測(cè)試儀器。從被測(cè)試物體來(lái)看，表面張力儀通常是指用于測(cè)試液體與氣體或液體與液體(水-油)的表面張力和界面張力值；而視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x通常是用來(lái)測(cè)試固體的性質(zhì)，如接觸角值、表面自由能值、可潤(rùn)濕性分析等。
 

　　2、是否存在一臺(tái)儀器同時(shí)可以分析表面張力和接觸角值？
 

　　由于稱(chēng)重原理和光學(xué)原理屬于兩個(gè)*不同的原理，因而，除少數(shù)商業(yè)化的儀器廠商將兩部分功能合二為一外，大部分廠商實(shí)現(xiàn)的二合一功能均或是采用稱(chēng)重原理測(cè)試表面張力和采用稱(chēng)重原理測(cè)試接觸角，或采用視頻光學(xué)原理測(cè)試接觸角同時(shí)可通過(guò)懸滴法或約束停滴法測(cè)試液體的表面張力和界面張力值。
 

　　將稱(chēng)重原理的表面張力儀和視頻光學(xué)原理的接觸角測(cè)量?jī)x合二為一，通過(guò)無(wú)法實(shí)現(xiàn)很好高精的控制和很好的方便性。因而，兩個(gè)儀器共有的部分只有樣品臺(tái)的升降。
 

　　需要特別指出的是，稱(chēng)重法表面張力儀采用稱(chēng)重原理測(cè)試固體的接觸角值時(shí)會(huì)存在很多非常明顯的缺陷，不建議使用：
 

　　(1)測(cè)試數(shù)據(jù)與視頻光學(xué)法原理時(shí)數(shù)據(jù)無(wú)法對(duì)比，沒(méi)有可比性；
 

　　(2)對(duì)樣品表面形狀尺寸的精度要求較高，通常無(wú)法測(cè)得。
 

　　(3)與常規(guī)的接觸角數(shù)據(jù)無(wú)法進(jìn)行比較。
 

　　因而，稱(chēng)重原理的表面張力儀測(cè)試接觸角功能通常只是選購(gòu)的功能項(xiàng)，而不能作為科學(xué)實(shí)驗(yàn)分析接觸角值的主要技術(shù)手段。
 

　　3、但換過(guò)來(lái)，如果選購(gòu)接觸角測(cè)量?jī)x并采用約束停滴法或懸滴法測(cè)試表面張力值會(huì)怎樣？
 

　　(1)擁有了常規(guī)的表面張力和接觸角測(cè)量的所有手段；
 

　　(2)可以采用基于阿莎算法的動(dòng)態(tài)鉑金板法表面張力儀，測(cè)試表面活性劑的動(dòng)態(tài)吸附和動(dòng)態(tài)表面張力值；
 

　　(3)可以實(shí)現(xiàn)目前表面張力測(cè)量的技術(shù)的測(cè)值，即實(shí)現(xiàn)測(cè)量表面張力三明治效應(yīng)，分層效應(yīng)。(鉑金板和環(huán)僅能夠測(cè)得最上一層的分子的表面張力值，而視頻光學(xué)原理的阿莎算法測(cè)可以實(shí)現(xiàn)最上一層和最下一層多層表面張力或界面張力的測(cè)量)
 

　　4、選購(gòu)表面張力儀或接觸角測(cè)量?jī)x的主要依據(jù)是什么？
 

　　通常情況下，表面張力值的測(cè)得僅僅是研究的第一步，而更多的研究是基于固體材料表面的應(yīng)用，比如墨水和涂料的表面張力測(cè)試得到后，事實(shí)上必須再通過(guò)接觸角值來(lái)評(píng)估其在固體表面的粘附或最終效果。
 

　　因而，基于這種意義而言，建議的方案為：
 

　　(1)作為應(yīng)用和研究而言，基于阿莎算法的接觸角測(cè)量?jī)x，可以敏感的分析出固體材料的表面粘附情況以及所研發(fā)液體材料與底材的粘附情況，以作最終效果評(píng)估；
 

　　(2)作為品質(zhì)控制而言，可以在購(gòu)買(mǎi)了接觸角測(cè)量?jī)x和表面張力儀后，最終通過(guò)表面張力值進(jìn)行供應(yīng)商或下游供貨商品質(zhì)控制所用。