界面化學(xué)分析測試儀器的正確選購

　　表面張力儀以及視頻光學(xué)接觸角測量儀作為界面化學(xué)分析測試領(lǐng)域兩個重要的分析儀器是從事材料研究、開發(fā)以及品質(zhì)控制人員測試表面張力值、界面張力值或接觸角值的*儀器。但是，長期以來在選擇表面張力儀和接觸角測量儀的時候，使用人員均會發(fā)出這樣的疑問——對我而言，選購表面張力儀還是接觸角測量儀呢？是不是有儀器既可以測試表面張力，同時又可以測試接觸角值？
 

　　1、表面張力儀和接觸角測量儀的主要區(qū)別？
 

　　通常而言，表面張力儀是指采用稱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)接觸角測量儀通常是指采用光學(xué)視頻的方法，通過捕捉液滴的側(cè)輪廓，并進(jìn)而通過如Young-Laplace方程擬合算法分析得出接觸角值的分析測試儀器。從被測試物體來看，表面張力儀通常是指用于測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)接觸角測量儀通常是用來測試固體的性質(zhì)，如接觸角值、表面自由能值、可潤濕性分析等。
 

　　2、是否存在一臺儀器同時可以分析表面張力和接觸角值？
 

　　由于稱重原理和光學(xué)原理屬于兩個*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重原理測試表面張力和采用稱重原理測試接觸角，或采用視頻光學(xué)原理測試接觸角同時可通過懸滴法或約束停滴法測試液體的表面張力和界面張力值。
 

　　將稱重原理的表面張力儀和視頻光學(xué)原理的接觸角測量儀合二為一，通過無法實(shí)現(xiàn)很好高精的控制和很好的方便性。因而，兩個儀器共有的部分只有樣品臺的升降。
 

　　需要特別指出的是，稱重法表面張力儀采用稱重原理測試固體的接觸角值時會存在很多非常明顯的缺陷，不建議使用：
 

　　(1)測試數(shù)據(jù)與視頻光學(xué)法原理時數(shù)據(jù)無法對比，沒有可比性；
 

　　(2)對樣品表面形狀尺寸的精度要求較高，通常無法測得。
 

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

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

　　3、但換過來，如果選購接觸角測量儀并采用約束停滴法或懸滴法測試表面張力值會怎樣？
 

　　(1)擁有了常規(guī)的表面張力和接觸角測量的所有手段；
 

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

　　(3)可以實(shí)現(xiàn)目前表面張力測量的技術(shù)的測值，即實(shí)現(xiàn)測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量)
 

　　4、選購表面張力儀或接觸角測量儀的主要依據(jù)是什么？
 

　　通常情況下，表面張力值的測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試得到后，事實(shí)上必須再通過接觸角值來評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量儀，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，以作最終效果評估；
 

　　(2)作為品質(zhì)控制而言，可以在購買了接觸角測量儀和表面張力儀后，最終通過表面張力值進(jìn)行供應(yīng)商或下游供貨商品質(zhì)控制所用。