Impact of roughness on hydrophobicity of particles measured by the washburn method

• Autorzy: Dang-Vu T. , Hupka J. , Drzymała J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ szorstkości powierzchni ziarn na ich hydrofobowość mierzoną metodą Washburna

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

rise method. The mass gain of the penetrating liquid in a tube filled with glass beads was measured vs. time. Two types of glass beads surfaces: unmodified (smooth), modified (rough), were used to investigate the influence of porous material surface on wettability and penetration kinetics. It was found that the surface roughness has a significant effect on the penetration kinetics but not on the contact angle. The penetration rate of liquids into porous material with the rough surface was found to be over two-fold greater than that for porous materials with unmodified (smooth) surface. It is well known that the surface roughness has a significant effect on the macroscopic contact angle for flat surfaces. Our experiments showed that the contact angle of a collection of particles does not depend on their surface roughness. It may suggest that the surface roughness does not influence the microscopic contact angle.

PL

Badano zwilżalność oraz kinetyka penetracji cieczy w warstwie ziarn mineralnych metodą wzniesienia kapilarnego (metoda Washburna). Mierzono wzrost masy jako funkcję czasu dla układu w którym następowała penetracja cieczy w rurkę wypełnioną kulkami szklanymi. Użyto dwóch typów kulek szklanych: niemodyfikowanych o gładkiej powierzchni oraz modyfikowanych o szorstkiej powierzchni. Stwierdzono, że szorstkość powierzchni znacząco wpływa na szybkość penetracji cieczy w rurkach z ziarnami, ale nie wpływa na wyliczony kąt zwilżania, który jest miarę hydrofobowości układu. Szybkość penetracji cieczy w układ z kulkami o szorstkiej powierzchni był dwukrotnie większy niż z ziarnami w postaci niemodyfikowych gładkich kulek. Wiadomo, że chropowatość powierzchni ma wpływ na makroskopowy kąt zwilżania płaskich powierzchni. Jednakże nasze eksperymenty wykazały, że dla materiałów ziarnistych tworzących warstwę kąt zwilżania nie zależy od porowatości ziarn. Może to sugerować, że mikroskopowy kąt zwilżania mało zależy od kształtu powierzchni.

Słowa kluczowe

EN

roughness; capillary rise; penetration kinetics; porous media; flotation

PL

zwilżalność; metoda Washburna; metoda wzniesienia kapilarnego; chropowatość powierzchni; flotacja

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Physicochemical Problems of Mineral Processing
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 40
• Strony: 45--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Dang-Vu T.

autor

Hupka J.

autor

Drzymała J.

• Department of Chemical Technology, Gdansk University of Technology, 80-952 Gdansk, Poland

Bibliografia

• ADAMSON, A.W., (1967), Physical Chemistry of surfaces, Wiley.
• CRAWFORD R., KOOPAL L. K., RALSTON J., (1987), Contact angles on particles and plates, Colloids Surf. 27, 57-64.
• DANG-VU T., (2005), PhD dissertation, Gdansk University of Technology, Gdansk, Poland,
• DANG-VU T., HUPKA J., NALASKOWSKI J., (2002) Important of time evaluation in capillary rise method, Proceedings of The Third International Conference Environmental Technology for Oil Pollution, 08-11.09.2002, Gdańsk, 2, 139-145.
• DANG-VU T., HUPKA J., (2005), Characterization of porous materials by capillary rise method, Physicochem. Problems Min. Process. 39 47-65.
• DANG-VU T., HUPKA J., ARANOWSKI R., MISIUK S., (2005), Analysis of different approaches of capillary rise method for characterization of porous materials, Proceedings of the 4th International Conference “Oils & Environment” AUZO 2005, June 23-23, 2005, Gdansk, Poland, p. 184-191.
• DRELICH J., MILLER J. D., (1994), The effect of solid surface heterogeneity and roughness on the contact angle/drop (bubble) size relationship, Colloid Interface Sci., 164, 252-259.
• GONZALEZ-MARTIN M. L., JANCZUK B., LABAJOS-BRONCANO L., BRUQUE J. M., GONZ C. M., (2001), Analysis of the silica surface free energy by the imbibition, J. Colloid Interface Sci., 240, 467-472.
• HUPKA J., DANG-VU T., WERSOCKI S., (2003), Badanie osadu czynnego jako sorbentu oleju, Inżynieria Ekologiczna, 9, 145-153.
• KWOK D. Y., NEWMANN A. W., Contact angle measurement and contact angle interpretation, Adv. Colloid Interface Sci., 81 (1999) 167-249.
• MILLER J. D., VEERAMASUNENI S., DRELICH J., YALAMANCHILI M. R., YAMAUCHI G., (1996), Effect of roughness as determined by atomic force microscope on the wetting properties of PTFE thin films, Polym. Eng. Sci., 36, 1849-1855.
• PRESTIDGE C. A., TSATOUHAS G., (2000), Wettability studies of morphine sulphate powders, Int. J. Pharm., 198, 201-212.