Metoda wyznaczania napięcia międzyfazowego i kąta zwilżania przez pomiar zanurzenia cząstki kulistej na powierzchni międzyfazowej. I. Analiza teoretyczna

• Autorzy: Podgórski A. , Sosnowski T.

Warianty tytułu

EN

A method for the determination of interfacial tension and contact angle by measuring the immersion of a spherical particle at the interface I. Theoretical analysis

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono koncepcję wyznaczania napięcia międzyfazowego między dwoma płynami oraz kąta zwilżania kulistej cząstki stałej przez pomiar głębokości zanurzenia na powierzchni między fazowej, dla co najmniej dwóch kulistych cząstek tego samego materiału o różnych średnicach. Sformułowano układ równań opisujących wypadkową siłę działającą na cząstkę na powierzchni między fazowej, przedyskutowano stabilność stanów równowagi oraz podano w formie bezwymiarowej przykładowe rozwiązania opisujące zależność równowagowego kąta zanurzenia cząstki od kąta zwilżania i dwóch stałych bezwymiarowych charakteryzujących układ, które zależą od wielkości cząstki, napięcia międzyfazowego oraz gęstości wszystkich faz. Zaletą przedstawionej metody jest prosty pomiar tylko głębokości zanurzenia cząstki, bez konieczności -jak to ma miejsce w większości metod optycznych - analizy kształtu powierzchni między fazowej. Weryfikacja doświadczalna zaproponowanej prostej metody wyznaczania kąta zwilżania oraz napięcia międzyfazowego oraz dyskusja jej czułości i dokładności zostanie przedstawiona w drugiej części publikacji.

EN

An idea for the determination of the interfacial tension between two fluids and the contact angle for spherical solid particles is presented. It is based on the measurement of the immersion depth at the interface for at least two spherical particles of the same material and of different diameters. The set of equations which describes the resultant force acting on the particle at the interface was formulated and conditions for the stability of equilibrium of mechanical states are discussed. Some examples of solutions which relate the equilibrium angle of the particle immersion to its contact angle and two dimensionless parameters are presented in generalised, non-dimensional form. The two dimensionless constants introduced into the analysis which depend on particle diameter, interfacial tension and the densities of all the three phases fully describe the properties of the system. The advantage of the presented method is its simplicity related to the measurement of the particle immersion angle oniy, without analysis of the shape of the interface which is characteristic for most optical methods. Experimental verification of this simple method to determine contact angle and interfacial tension as well as discussion of its accuracy and resolution will be presented in the next paper.

Słowa kluczowe

PL

wyznaczanie napięcia międzyfazowego; kąt zwilżania; analiza teoretyczna

EN

determination; interfacial tension; contact angle

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 26, z. 1
• Strony: 35--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Podgórski A.

autor

Sosnowski T.

• Zakład Procesów Podstawowych i Ochrony Środowiska Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej