ऑप्टिकल संपर्क कोण मापने के उपकरण छोटी बूंद छवियों को रिकॉर्ड कर सकते हैं और स्वचालित रूप से छोटी बूंद के आकार का विश्लेषण कर सकते हैं। छोटी बूंद का आकार विभिन्न तरल नमूनों और परिवेश माध्यम के बीच तरल सतह तनाव, गुरुत्वाकर्षण और घनत्व और आर्द्रता के अंतर का एक कार्य है।
ठोस सतहों पर, छोटी बूंद का आकार और संपर्क कोण भी ठोस के गुणों (जैसे सतह मुक्त ऊर्जा और आकारिकी) पर निर्भर करता है। संपर्क कोण और सतह के तनाव को निर्धारित करने के लिए छोटी बूंद प्रोफ़ाइल फिटिंग विधि का उपयोग करके प्राप्त छवियों का विश्लेषण किया गया था। ज्ञात सतह तनाव वाले कई तरल पदार्थों का उपयोग करके संपर्क कोण माप करके सामग्री की सतह मुक्त ऊर्जा की गणना की जा सकती है।
एक छवि विश्लेषण विधि का सिद्धांत संपर्क कोण परीक्षक
छवि विश्लेषण विधि छवि विश्लेषण तकनीक के माध्यम से ठोस सतह पर आवश्यक मात्रा को पूरा करने वाले तरल की एक बूंद को गिराकर तरल और ठोस सतह के बीच संपर्क कोण को मापने या गणना करने की एक सरल विधि है। छवि विश्लेषण पद्धति के एक उपकरण के रूप में, इसके मूल घटक प्रकाश स्रोत, नमूना चरण, लेंस, छवि अधिग्रहण प्रणाली और नमूना प्रणाली कोण के अलावा प्राप्त करने के लिए नहीं हैं।
संपर्क कोण की गणना करने की विधि आमतौर पर एक विशिष्ट गणितीय मॉडल पर आधारित होती है, जैसे कि एक छोटी बूंद को एक गोले या शंकु के हिस्से के रूप में माना जा सकता है, और फिर संपर्क कोण मान की गणना विशिष्ट मापदंडों जैसे चौड़ाई / ऊंचाई को मापकर की जाती है। या सीधे फिटिंग द्वारा। यंग-लाप्लास समीकरण एक बंद इंटरफेस के आंतरिक और बाहरी दबाव अंतर, इंटरफेस की वक्रता और इंटरफेसियल तनाव के बीच संबंधों का वर्णन करता है, और इसका उपयोग एक अक्षीय छोटी बूंद के समोच्च का सटीक वर्णन करने के लिए किया जा सकता है, ताकि इसके संपर्क की गणना की जा सके। कोण।
उपकरण की मूल संरचना: प्रकाश स्रोत, नमूना चरण, लेंस, छवि अधिग्रहण प्रणाली, नमूना इंजेक्शन प्रणाली।
दो-प्लेट विधि के संपर्क कोण परीक्षक का सिद्धांत
जब ठोस प्लेट को तरल में डाला जाता है, केवल जब प्लेट की सतह और तरल के बीच का कोण बिल्कुल संपर्क कोण होता है, तो तरल सतह बिना झुके सीधे तीन-चरण जंक्शन तक विस्तारित होगी। अन्यथा, तरल सतह झुक जाएगी। इसलिए, प्लेट के सम्मिलन को बदलना कोण तब तक होता है जब तक कि तरल सतह के तीन-चरण जंक्शन के पास कोई मोड़ न हो। इस समय, प्लेट की सतह और तरल सतह के बीच का कोण संपर्क कोण होता है।
टेन्सियोमेट्री संपर्क कोण परीक्षक
संपर्क कोण को मापने के लिए इस विधि को कभी-कभी विल्हेमी प्लेट विधि कहा जाता है, और विशिष्ट सिद्धांत इस प्रकार है: एक ठोस नमूना प्लेट परीक्षण तरल में विसर्जित होती है। तरल के सतह तनाव और ठोस की सतह मुक्त ऊर्जा के कारण, लोड सेल ए पुल-डाउन बल एफ (गीला बल) को महसूस करेगा।
चार-पास माप विधि संपर्क कोण परीक्षक
संपर्क कोण परीक्षक मुख्य रूप से पाउडर के संपर्क कोण को मापने के लिए प्रयोग किया जाता है। इस संपर्क कोण परीक्षक का मूल सिद्धांत यह है कि पाउडर युक्त ट्यूब में ठोस कणों के बीच का अंतर केशिकाओं के बंडल के बराबर होता है। केशिका क्रिया को गीला कर देता है ठोस पाउडर की सतह पर तरल पाउडर कॉलम में प्रवेश करता है। चूंकि केशिका क्रिया तरल के सतह तनाव और ठोस के संपर्क कोण पर निर्भर करती है, इसलिए पाउडर कॉलम में ज्ञात सतह तनाव के साथ तरल की पारगम्यता को मापने से पाउडर कोण ज्ञान के लिए तरल का संपर्क प्रदान किया जा सकता है।