SU1377680A1 - Method of determining edge angle of wetting between liquids and solid bodies - Google Patents
Method of determining edge angle of wetting between liquids and solid bodies Download PDFInfo
- Publication number
- SU1377680A1 SU1377680A1 SU843813989A SU3813989A SU1377680A1 SU 1377680 A1 SU1377680 A1 SU 1377680A1 SU 843813989 A SU843813989 A SU 843813989A SU 3813989 A SU3813989 A SU 3813989A SU 1377680 A1 SU1377680 A1 SU 1377680A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- capillary
- liquid
- liquids
- interface
- pressure
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области определени зико-химических параметров жидкостей и твердых тел, в частности к определению краевого уг ,па. между поверхностью твердого тела и мениском контактирующей с ним жидкости на границе с газовой средой путем наблюдени за капилл рным эфг- фектом. Цель - повышение точности определени краевого угла смачивани между твердой поверхностью и несмачивающей ее жидкостью за счет исключени погрешности измерени геометрических размеров капилл ра.Способ включает определение давлени в капилл ре на исследуемого материала. Жидкость пропускают через капилл р под действием гидростатического давлени исследуемой жидкости. Фиксируют величины давлений в моменты потери устойчивости границы раздела фаз во входном и выходном сечени х капилл ра . По отношению давлений, пропорциональному отношению уровней жидкости , определ ют искомую величину. 3 ил. i (ЛThe invention relates to the field of determination of the optic-chemical parameters of liquids and solids, in particular to the determination of the regional angle, pa. between the surface of a solid and the meniscus of the liquid in contact with it at the interface with the gaseous medium by observing the capillary effect. The goal is to improve the accuracy of determining the wetting angle between a solid surface and a liquid that does not wet it by eliminating the error in measuring the geometric dimensions of the capillary. The method includes determining the pressure in the capillary on the material under study. The liquid is passed through the capillary under the action of the hydrostatic pressure of the test liquid. Values of pressures are recorded at the moments of loss of stability of the interface in the inlet and outlet sections of the capillary. The desired value is determined from the ratio of pressures, proportional to the ratio of liquid levels. 3 il. i (L
Description
со 1from 1
аbut
0000
Изобретение относитс к определению физико-химических параметров жидкостей и твердых тел, в частности к определению краевого угла между поверхностью твердого тела и мениском контактирующей с ним жидкостью на границе с газовой фазой путем наблюдени за капилл рным эффектом.The invention relates to the determination of the physicochemical parameters of liquids and solids, in particular to the determination of the contact angle between the surface of a solid and the meniscus and the liquid in contact with it at the boundary with the gas phase by observing the capillary effect.
Цель изобретени - повьшение точности определени краевого угла сма чивани между твердой поверхностью и несмачивающей ее жидкостью за счет исключени погрешности измерени геометрических размеров капилт л ра.The purpose of the invention is to increase the accuracy of determining the wetting angle between a solid surface and a liquid that does not wet it by eliminating the error in measuring the geometric dimensions of a capillary cap.
На фиг.I изображено измерительное cтpoйcтвo; на 4иг.2 - формирование поверхности раздела фаз во входном сечении исследуемого капилл ра в процессе измерени ; на фиг. 3 - то же, выходное сечение.FIG. I shows a measuring structure; 4G.2 - formation of the interface in the inlet section of the capillary under study during the measurement; in fig. 3 - the same, the output section.
Способ осуществл етс следующим образом.The method is carried out as follows.
В относительно широкий прозрачньш сосуд 1, установленный вертикально, с вмонтированным в его- нижнюю часть через уплотнитель 2 исследуемым капилл ром 3 через капельницу 4 медленно подают жидкость 5. По вление жидкости в выходном сечении капилл ра 3 фиксируют оптической системой 6.A relatively wide transparent vessel 1, installed vertically, with a test capillary 3 mounted inside its lower part through a seal 2, slowly pumps liquid 5 through a dropper 4. The appearance of a liquid in the exit section of the capillary 3 is fixed by an optical system 6.
,Во входном сечении капилл ра формируетс выпукла вниз поверхность раздела фаз. Предполага , что эта поверхность сферическа , что справедливо дл тонких капилл ров, ее радиус кривизны будет равен Ri sinoi, где R, - радиус капилл ра; at - угол между горизонтальной плоскостью и. касательной к поверхности раздела в месте контакта жидкости со стенкой, причем oi В - г/2, где 9 - краевой угол смачивани ., In the inlet section of the capillary a downwardly convex surface forms. Assuming that this surface is spherical, which is true for thin capillaries, its radius of curvature will be equal to Ri sinoi, where R is the radius of the capillary; at is the angle between the horizontal plane and. tangent to the interface at the point of contact of the liquid with the wall, and oi B - g / 2, where 9 is the wetting angle.
По мере заполнени сосуда жидкостью и увеличени ее уровн Ы возрастает гидростатическое давление жидкости на поверхности раздела фаз, при этом прогиб поверхности раздела будет увеличиватьс , пока не произойдет потер ее устойчивости (при высоте ) и движение вниз до выходного сечени капилл ра. Предельное условие устойчивости поверхности раздела:As the vessel is filled with liquid and its level increases, the hydrostatic pressure of the liquid at the interface increases, and the deflection of the interface will increase until it loses its stability (height) and moves down to the exit section of the capillary. The limiting condition for the stability of the interface:
. . Р, pgH, 2С. sincxl/K,,. . P, pgH, 2C. sincxl / K ,,
где б - коэффициент поверхностного нат жени на границе жидкость - газ;where b is the surface tension coefficient at the liquid – gas interface;
р - плотность Исследуемой жидкости .p is the density of the investigated liquid.
В общем случае в выходном сечении капилл ра также образуетс выпукла вниз поверхность раздела фаз, кривизна которой уменьшаетс при увеличении гидростатического давлени в капилл ре при дальнейшем увеличении уровн жидкости в сосуде вплоть до момента .потери,устойчивости и начала капельного истечени жидкости при ее уровне в сосуде . Предельное условие равновеси дл этого случа In the general case, in the output section of the capillary, the interface of the phase also forms convexly downward, the curvature of which decreases with increasing hydrostatic pressure in the capillary with a further increase in the liquid level in the vessel until the moment of loss, stability and the beginning of the drip outflow of liquid at its level in the vessel . The ultimate equilibrium condition for this case
Р pgH,, 26/Е,-.Р pgH ,, 26 / Е, -.
Реша систему уравнений относительно йб с учетом об 9 - г/2 по- луЧают выражение дл величины краевого угла смачивани через отношение давлений:Solving the system of equations for yb in view of about 9 - g / 2, we obtain the expression for the magnitude of the wetting angle through the pressure ratio:
PI sin об --PI sin about -
У Have
PsHi Pshi
pgs;pgs;
илиor
00
COS 9COS 9
Н./Н,,.N. / N ,,.
В зависимости от степени смачива- ни поверхности жидкостью, диаметра ti высоты исследуемого капилл ра при 0 й сследовании возможны следующие варианты .Depending on the degree of wetting of the surface with a liquid, the diameter ti of the height of the capillary under study at the 0th probe, the following options are possible.
1.При заполнении сосуда жидкостью последовательно происходит формирование поверхности раздела во входном1. When the vessel is filled with liquid, the formation of an interface in the inlet
5 сечении капилл ра, потер устойчивости поверхности при и движение ее вниз по капилл ру до достижени выходного сечени , стабилизаци поверхности раздела, потер устойчивос0 ти при начало капельного исте-, чени .5, the capillary section, the loss of surface stability with and its movement down the capillary until reaching the output section, the stabilization of the interface, the loss of stability at the beginning of the drip flow.
2.Стабилизаци поверхности раздела в выходном сечении капилл ра не происходит, а начинаетс капельное2. Stabilization of the interface in the exit section of the capillary does not occur, and drip begins
5 истечение, прекращающеес без полного опорожнени сосуда, с образованием поверхности раздела в выходном сечении. Производ т повторное заполнение сосуда и фиксируют , когда начинаетс , капельное истечение.5 outflow, stopping without complete emptying of the vessel, with the formation of an interface in the outlet section. The vessel is refilled and the drip flow is recorded when it begins.
3. При ( происходит капельное истечение, заканчивающеес полным опорожнением сосуда. Производ т замену капилл ра, уменьша его высоту и 3. When (drip flow occurs, ending with complete emptying of the vessel. Replace the capillary, reducing its height and
2 диаметр, пока не реализуетс вариант 1 или 2 и производ т измерение Н и Нг..2 diameter, until option 1 or 2 is realized and H and Hr are measured.
4. Образование поверхности раздела фаз вО входном сечении не проис-4. The formation of a phase boundary in the input section did not occur.
ходит. Угол 9 г/2. Способ не работоспособен .walks. Angle 9 g / 2. The method is not operational.
Положительный эффект от использовани изобретени достигаетс за счет того, что в расчетное уравнение вход т всего две величины - уровни жидкости в сосуде, которые возможно измерить с высокой точностью. Погреш- HdcTb, св занна с вли нием объема капилл ра на точность определени давлени , может быть уменьшена хфи увеличении объемов сосуда 1 и капилл ра 3.The positive effect from the use of the invention is achieved due to the fact that only two quantities are included in the calculation equation - the levels of liquid in the vessel, which can be measured with high accuracy. The error of HdcTb associated with the effect of the volume of the capillary on the accuracy of pressure determination can be reduced by increasing the volume of vessel 1 and capillary 3.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU843813989A SU1377680A1 (en) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | Method of determining edge angle of wetting between liquids and solid bodies |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU843813989A SU1377680A1 (en) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | Method of determining edge angle of wetting between liquids and solid bodies |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1377680A1 true SU1377680A1 (en) | 1988-02-28 |
Family
ID=21147307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU843813989A SU1377680A1 (en) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | Method of determining edge angle of wetting between liquids and solid bodies |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1377680A1 (en) |
-
1984
- 1984-10-09 SU SU843813989A patent/SU1377680A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 418762, кл. G 01 К 13/02, 1971. Авторское .свидетельство СССР №450994, кл. G 01 N 13/02, 1972. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU1377680A1 (en) | Method of determining edge angle of wetting between liquids and solid bodies | |
| US2860516A (en) | Apparatus and method for measuring density | |
| US3048037A (en) | Tank gauging device | |
| US3940991A (en) | Barometer gas pressure measuring apparatus | |
| JPH0634421A (en) | Level gauge for evaporating and concentrating device | |
| US2023196A (en) | Hydrometer | |
| Einfeldt et al. | Theory of capillary viscometers taking into account surface tension effects | |
| SU1087835A1 (en) | Device for determination of maximum capillary pressure | |
| SU1265548A1 (en) | Device for estimating surface tension | |
| RU2118803C1 (en) | Atmospheric pressure gauge | |
| SU1045081A1 (en) | Liquid surface property measuring device | |
| SU1068776A1 (en) | Device for determination of inter-phase tension in liquid-liquid system | |
| SU1096542A1 (en) | Liquid surface property determination method | |
| SU1038836A1 (en) | Device for determination of material steam permeability and sorption capacity | |
| SU720310A1 (en) | Volumetric metering device | |
| RU2130589C1 (en) | Flow meter | |
| SU961604A1 (en) | Apparatus for simultaneous determination of water potential, humidity and non-saturated hydraulic conductivity in soil and dispersed grounds | |
| SU911231A1 (en) | Device for calibrating suspended particle disperse composition meters | |
| JPS5924374B2 (en) | Buoyancy measuring device | |
| SU1374098A2 (en) | Viscosity-measuring device | |
| SU86591A1 (en) | Liquid level indicator | |
| SU1158901A1 (en) | Device for measuring coefficient of gas diffusion in liquid | |
| SU1286952A1 (en) | Sedimentometer | |
| SU693159A1 (en) | Device for determining surface tension of liquids | |
| SU1180700A1 (en) | Rotameter |