공업화학실험 | 물의 접촉각

 

 

 

TIP

 

 

1. 접촉각은 어떠한 물질의 표면에너지를 측정 및, 그 물질의 특성을 파악하는데 중요한 역할을 한다. 
2. 실험을 통해 주어진 물질의 접촉각을 측정해보고, 표면에너지를 구하는 관련 이론과 공식을 통하여 표면에너지를 구하고, 결과를 분석하며, 오차의 원인을 분석해보도록 한다. 

 

 

 

접촉각

접촉각 이란 액체가 고체 표면 위에서 열역학적으로 평형을 이룰 때 가지는 각을 말한다. 표면과 시약사이에서 이루는 접촉각의 측정은 접착, 표면처리 그리고 폴리머 표면 분석과 같은 많은 분야에서 잘 알려진 분석 기술로서, 수Å 단위의 단일층 변화에도 민감한 표면 분석 기술이다.

 

접촉각(θ)은 고체표면의 젖음성을 나타내는 척도로서, 대부분 고착된 물방울에 의해 측정된다. 낮은 접촉각은 높은 젖음성과 높은 표면 에너지를 나타내고 높은 접촉각은 낮은 젖음성과 낮은 표면 에너지를 나타낸다. 평평한 고체표면에 접촉한 액체의 접촉각은 액체-고체-기체 접합점에서 물방울 곡선의 끝점과 고체 표면의 접촉점에서 측정된다.

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실험 방법

실험은 크게 3가지 단계로 나뉜다.

1. Static 단계

1) Contact Angle Meter의 전원을 키고 뒷면에 램프를 켜서 상을 밝게 한다.

 

2)  먼저 측정할 유리 커버글라스를 상판에 올린다.

 

3)  실린지에 Di-water를 충분히 채운 후, Contact Angle Meter에 실린지를 장착한다.

 

4)  Contact Angle Meter를 이용해 수평을 맞추고, 실린지 바늘과 커버글라스를 상에 보이게 조절한다.

 

5)  실린지를 오른쪽으로 천천히 돌려 물 15μm를 바늘 끝에 물방울이 맺히게 한 후, 대물렌즈 상판을 천천히 올려서 커버글라스 표면에 닿게 한다.

※ 물을 바로 떨어뜨릴 경우, 물에 대한 중력이 작용하여 표면장력이 흐트러지게 된다.

 

6)  접안렌즈를 통해 물방울의 초점을 잡고 접촉각을 측정하여 그 값을 읽는다.

 

2. Adueming 단계

1)  대물렌즈를 내린 후 다시 물 15μm를 바늘 끝에 물방울이 맺히게 한 후, 대물렌즈 상판을 올려서 Static상의 물방울 표면에 닿게 한다.

 

2)  물방울의 초점을 잡아 접촉각을 측정한다.

 

3. Receding 단계

1)  실린지 바늘 끝을 Adueming상의 물방울 표면에 닿게 한 후, 실린지를 왼쪽으로 천천히 돌려 물 10μm를 빨아드린다.

 

2)  다시 한번 물방울의 접촉각을 측정한다.

 

 

 

[공업화학실험]물의 접촉각 레포트