接触角
接触角 – 表面張力の測定
接触角は、液体が固体の表面を濡らす能力を示す尺度である。液滴が表面でとる形状は、液体の表面張力と表面の性質に依存する。
液滴とその気体環境との境界では、表面張力によって湾曲した輪郭が生じることがある。
輪郭が接触面に合流する液滴の端部では、液体／固体界面と液体／気体界面の接線との間に接触角が形成される。
角度の意味
液体が固体表面上を均一に流れていれば、接触角0°の完全な濡れである。
角度が0°から90°の間であれば、その表面は濡れやすい。この表面は親水性と呼ばれる。
90°から150°の角度は、表面が濡れにくいことを意味する。疎水性である。
150°の値からは、液体を完全にはじく超疎水性表面となる。この特性はロータス効果と表現される。
- 角度が0～90°の間＝表面が濡れやすい、親水性
- 90°～150°の角度＝表面が濡れにくい、疎水性
- 150°以上の角度＝超疎水性表面、完全に液体をはじく、ロータス効果
実践における意思決定の基礎としての接触角
接触角の知識は、塗料、ワニス、冷却剤の適合性を評価するための基礎となる。
それとは逆に、ある種の織物や撥水加工を施した建物のファサードの改良においては、可能な限り低い濡れ性を達成する必要がある。
濡れ性は適切な表面処理によって左右される。
接触角の測定は、この分野における最適な方法を計画的に開発することを可能にする。
接触角測定は、液滴の輪郭解析の範囲内で行われ、液滴の影像が光学的に評価される。
さらに、接触角の温度依存性はリンザイスの加熱顕微鏡で正確に測定できる。