Metode Uji Standar ASTM C813-20 untuk Kontaminasi Hidrofobik pada Kaca dengan Pengukuran Sudut Kontak

Standar “Metode uji standar ASTM C813-20 untuk kontaminasi hidrofobik pada kaca dengan pengukuran sudut kontak” yang dikembangkan oleh American Society for Testing and Materials (ASTM) menjelaskan metode pengujian untuk mendeteksi kontaminasi hidrofobik pada permukaan kaca melalui pengukuran sudut kontak. Jika dilakukan dengan benar, metode pengujian ini memungkinkan deteksi fraksi hidrofobik kontaminan organik dalam lapisan monomolekul. Permukaan yang sangat kasar atau berpori dapat mengurangi sensitivitas metode pengujian ini secara signifikan.

Untuk tujuan standar ini,

• Sudut kontak kesetimbangan mengacu pada sudut yang dapat diamati segera setelah ukuran tetesan cairan diperbesar.
• Hidrofilik mengacu pada sifat yang dapat dibasahi, memiliki afinitas yang kuat terhadap air. Permukaan hidrofilik sempurna menunjukkan sudut kontak nol.
• Hidrofobik mengacu pada sifat tidak dapat dibasahi, memiliki sedikit afinitas terhadap air. Permukaan hidrofobik menunjukkan sudut kontak yang jauh lebih besar dari nol (biasanya lebih besar dari 45 derajat untuk sudut kesetimbangan).
• Sudut mundur adalah sudut terkecil yang dapat diamati ketika ukuran tetesan cairan diperkecil.
• Tetesan diam adalah setetes zat cair yang berada di sisi atas permukaan horizontal.

Pengujian sudut kontak dilakukan dengan menjatuhkan tetesan air sulingan permanganat atau air reaktif yang sesuai dengan “Spesifikasi Standar ASTM D1193-06 untuk Air Reaktif” ke permukaan yang akan diuji menggunakan jarum suntik hipodermik yang terpasang. Tetesan tersebut diendapkan untuk mengukur sudut kontak kesetimbangan, seperti dijelaskan di sini.

Pengukuran dilakukan dengan salah satu dari dua metode terkenal:

• Pencitraan tetesan tetap dengan mikroskop perbandingan yang dilengkapi dengan skala goniometer yang secara langsung mengukur sudut
• Memotret jatuhnya benda diam dan mengukur sudutnya dengan busur derajat

Interpretasi pengukuran didasarkan pada fakta bahwa kontaminasi organik pada permukaan menyebabkan sudut kontak jauh lebih tinggi dibandingkan sudut mendekati nol yang diukur pada permukaan bersih atau pada permukaan yang terkontaminasi bahan hidrofilik.

Pengujian sudut kontak bersifat non-destruktif dan dapat digunakan untuk mengontrol dan mengevaluasi proses penghilangan kontaminan hidrofobik. Tes ini juga dapat digunakan untuk mendeteksi dan mengendalikan kontaminan hidrofobik di lingkungan pemrosesan. Untuk aplikasi ini, permukaan yang bebas dari film hidrofobik dipaparkan pada kondisi sekitar dan kemudian diuji.

Hilangnya sensitivitas dapat disebabkan oleh salah satu faktor berikut:

• Adanya zat hidrofilik, seperti sisa deterjen pembersih, pada permukaan yang akan diuji atau di dalam air yang digunakan untuk pengujian
• Permukaan yang sangat kasar atau keropos

Peralatan yang digunakan dalam pengujian ini antara lain:

• Mikroskop komparator berdaya rendah (5 hingga 50×) dengan skala goniometer dan sumber cahaya untuk menerangi tetesan kecil.
• Kamera yang dapat mengambil gambar jatuh jika metode alternatif ini digunakan.
• Busur derajat untuk mengukur sudut jika metode alternatif digunakan.
• Jarum suntik hipodermik atau buret mikrometer pada dudukan tetap. Jarum suntik atau ujung buret harus berukuran BD 20 hingga 26 atau setara dan memiliki ujung yang benar-benar bersih dan berbentuk persegi, bebas dari benda asing yang dapat menghalangi pembentukan tetesan.
• Pelat bergerak untuk memasang sampel sambil melihat profil tetesan.

Reagen dan bahan yang digunakan dalam pengujian ini meliputi:

• Kemurnian air: Umumnya, air reagen Tipe II yang sesuai dengan ASTM D1193-06 atau air suling dari larutan kalium permanganat 3 g/L sudah mencukupi. Air yang digunakan harus bebas dari zat hidrofobik dan hidrofilik. Untuk menguji apakah air bebas dari kontaminasi hidrofobik, lembaran mika yang baru dipotong harus digunakan sebagai permukaan uji untuk mengukur sudut kontak kesetimbangan air seperti yang dijelaskan dalam standar ini. Jika rata-rata dari dua penentuan sudut kontak kesetimbangan tersebut tidak kurang dari 4 derajat, diperlukan pemurnian air lebih lanjut.
• Mike.
• Lembaran polytetrafluoroethylene.

Sudut kontak air pada polytetrafluoroethylene yang bersih harus diukur untuk memastikan operator memahami pengujian dan untuk memeriksa peralatan dan teknik.

Di antara berbagai studi pengujian, pengukuran, analisis dan evaluasi yang dilakukan untuk bisnis di berbagai sektor, organisasi kami, dengan staf terlatih dan ahli serta peralatan teknologi canggih, melakukan pengujian yang ditentukan dalam standar "Metode pengujian standar ASTM C813-20 untuk kontaminasi hidrofobik pada kaca dengan pengukuran sudut kontak". Ini juga menyediakan layanan.