Štandardná testovacia metóda ASTM C813-20 na hydrofóbnu kontamináciu skla meraním kontaktného uhla

Štandardná „štandardná testovacia metóda ASTM C813-20 na hydrofóbnu kontamináciu skla meraním kontaktného uhla“ vyvinutá Americkou spoločnosťou pre testovanie a materiály (ASTM) opisuje testovaciu metódu na zisťovanie hydrofóbnej kontaminácie na sklenených povrchoch meraním kontaktného uhla. Ak je táto testovacia metóda správne vykonaná, umožňuje detekciu hydrofóbnych frakcií organických kontaminantov v monomolekulových vrstvách. Veľmi drsné alebo porézne povrchy môžu výrazne znížiť citlivosť tejto testovacej metódy.

Na účely tejto normy,

• Rovnovážny kontaktný uhol sa vzťahuje na uhol, ktorý možno pozorovať bezprostredne po zväčšení veľkosti kvapôčky kvapaliny.
• Hydrofilný znamená, že je zmáčateľný a má silnú afinitu k vode. Dokonale hydrofilné povrchy vykazujú nulový kontaktný uhol.
• Hydrofóbny znamená, že je nezmáčateľný, má malú afinitu k vode. Hydrofóbne povrchy vykazujú kontaktné uhly výrazne väčšie ako nula (zvyčajne väčšie ako 45 stupňov pre rovnovážny uhol).
• Uhol ústupu je najmenší uhol, ktorý možno pozorovať pri zmenšení veľkosti kvapky kvapaliny.
• Nehybná kvapka je kvapka kvapaliny spočívajúca na hornej strane vodorovného povrchu.

Testovanie kontaktného uhla sa vykonáva nanesením kvapiek vody destilovanej manganistanom alebo reaktívnej vody v súlade so štandardnou špecifikáciou „ASTM D1193-06 pre reaktívnu vodu“ na testovaný povrch pomocou namontovanej hypodermickej striekačky. Príslušné kvapôčky sa ukladajú na meranie rovnovážneho kontaktného uhla, ako je tu opísané.

Merania sa vykonávajú jednou z dvoch známych metód:

• Zobrazovanie pevnej kvapky porovnávacím mikroskopom vybaveným goniometrickou stupnicou, ktorá priamo meria uhol
• Fotografovanie nehybnej kvapky a meranie uhla pomocou uhlomeru

Interpretácia meraní je založená na skutočnosti, že organická kontaminácia na povrchoch vedie k kontaktným uhlom, ktoré sú výrazne vyššie ako takmer nulové uhly namerané na čistých povrchoch alebo na povrchoch kontaminovaných hydrofilnými materiálmi.

Testovanie kontaktného uhla je nedeštruktívne a možno ho použiť na kontrolu a hodnotenie procesov odstraňovania hydrofóbnych kontaminantov. Test možno použiť aj na detekciu a kontrolu hydrofóbnych kontaminantov v prostredí spracovania. Pri tejto aplikácii sa povrch bez hydrofóbnych filmov vystaví okolitým podmienkam a potom sa otestuje.

Strata citlivosti môže byť spôsobená ktorýmkoľvek z týchto faktorov:

• Prítomnosť hydrofilných látok, ako je zvyškový čistiaci prostriedok, na testovanom povrchu alebo vo vode použitej na testovanie
• Neobvykle drsný alebo porézny povrch

Zariadenie použité v týchto testoch zahŕňa:

• Nízkovýkonný komparačný mikroskop (5 až 50×) s goniometrickou stupnicou a svetelným zdrojom pre osvetlenie malých kvapiek.
• Fotoaparát, ktorý dokáže fotiť pád, ak sa použije táto alternatívna metóda.
• Uhlomer na meranie uhla, ak sa použije alternatívna metóda.
• Podkožná striekačka alebo mikrometrová byreta v pevnom držiaku. Ihla injekčnej striekačky alebo hrot byrety by mali mať veľkosť BD 20 až 26 alebo ekvivalent a mali by mať dokonale čistý, hranatý hrot bez akéhokoľvek cudzieho materiálu, ktorý by mohol brániť tvorbe kvapiek.
• Pohyblivá doska na upevnenie vzorky pri pohľade na padací profil.

Činidlá a materiály používané v týchto testoch zahŕňajú:

• Čistota vody: Vo všeobecnosti postačuje voda typu II v súlade s ASTM D1193-06 alebo destilovaná voda z 3 g/l roztoku manganistanu draselného. Použitá voda musí byť bez hydrofóbnych a hydrofilných látok. Na testovanie, či je voda bez hydrofóbnej kontaminácie, by sa mal použiť čerstvo narezaný list sľudy ako testovací povrch na meranie rovnovážneho kontaktného uhla vody, ako je opísané v tejto norme. Ak priemer dvoch takýchto stanovení rovnovážneho kontaktného uhla nie je menší ako 4 stupne, je potrebné ďalšie čistenie vody.
• Mike.
• Polytetrafluóretylénová fólia.

Mali by sa merať kontaktné uhly vody na čistom polytetrafluóretyléne, aby sa zabezpečilo, že operátor sa oboznámil s testom a skontroloval vybavenie a techniky.

Spomedzi mnohých testov, meraní, analýz a hodnotiacich štúdií vykonávaných pre podniky v rôznych sektoroch naša organizácia so svojim vyškoleným a odborným personálom a pokročilým technologickým vybavením vykonáva test definovaný v štandarde „ASTM C813-20 Standard test method for hydrofóbna kontaminácia na skle s meraním kontaktného uhla“. Poskytuje aj služby.