ASTM C813-20 standardtestmetod för hydrofob kontaminering på glas genom kontaktvinkelmätning

Standarden "ASTM C813-20 Standard testmetod för hydrofob kontaminering på glas genom kontaktvinkelmätning" utvecklad av American Society for Testing and Materials (ASTM) beskriver en testmetod för att detektera hydrofob kontaminering på glasytor genom kontaktvinkelmätningar. När den utförs korrekt, möjliggör denna testmetod detektering av fraktioner av hydrofoba organiska föroreningar i monomolekylära skikt. Mycket grova eller porösa ytor kan avsevärt minska känsligheten för denna testmetod.

För ändamålen med denna standard,

• Jämviktskontaktvinkeln avser den vinkel som kan observeras omedelbart efter att storleken på en vätskedroppe har ökat.
• Hydrofil hänvisar till att vara vätbar, ha en stark affinitet för vatten. Perfekt hydrofila ytor uppvisar noll kontaktvinkel.
• Hydrofob hänvisar till att vara icke-vätbar, ha liten affinitet för vatten. Hydrofoba ytor uppvisar kontaktvinklar som är betydligt större än noll (vanligtvis större än 45 grader för jämviktsvinkeln).
• Retreatvinkeln är den minsta vinkel som kan observeras när storleken på en vätskedroppe reduceras.
• En stilla droppe är en droppe vätska som vilar på ovansidan av en horisontell yta.

Kontaktvinkeltestning utförs genom att droppar av permanganatdestillerat vatten eller reaktivt vatten som överensstämmer med "ASTM D1193-06 Standardspecifikation för reaktivt vatten" avsätts på ytan som ska testas med en monterad injektionsspruta. De aktuella dropparna avsätts för att mäta jämviktskontaktvinkeln, som beskrivs här.

Mätningar görs med en av två välkända metoder:

• Avbilda den fixerade droppen med ett jämförelsemikroskop utrustat med en goniometerskala som direkt mäter vinkeln
• Fotografera den stationära droppen och mäta vinkeln med en gradskiva

Tolkningen av mätningarna baseras på att organisk förorening på ytor leder till kontaktvinklar som är betydligt högre än de nära nollvinklar som mäts på rena ytor eller ytor kontaminerade med hydrofila material.

Kontaktvinkeltestning är oförstörande och kan användas för att kontrollera och utvärdera borttagningsprocesserna för hydrofoba föroreningar. Testet kan också användas för detektering och kontroll av hydrofoba föroreningar i processmiljöer. För denna applikation exponeras en yta fri från hydrofoba filmer för omgivande förhållanden och testas sedan.

Förlust av känslighet kan orsakas av någon av dessa faktorer:

• Förekomst av hydrofila ämnen, såsom rester av rengöringsmedel, på ytan som ska testas eller i vattnet som används för att testa
• En ovanligt grov eller porös yta

Utrustningen som används i dessa tester inkluderar:

• Komparatormikroskop med låg effekt (5 till 50×) med goniometerskala och ljuskälla för belysning av små droppar.
• Kamera som kan ta bilder av droppen om denna alternativa metod används.
• Gradskiva för att mäta vinkel om alternativ metod används.
• Hypodermisk spruta eller mikrometerbyrett i fast fäste. Sprutans nål eller byrettspets ska vara BD gauge 20 till 26 eller motsvarande och ha en helt ren, fyrkantig skuren spets, fri från främmande material som kan hindra droppbildning.
• Rörlig platta för montering av provet medan du tittar på fallprofilen.

Reagenser och material som används i dessa tester inkluderar:

• Vattnets renhet: I allmänhet är typ II-reagensvatten som överensstämmer med ASTM D1193-06 eller destillerat vatten från en 3 g/L kaliumpermanganatlösning tillräckligt. Vattnet som används ska vara fritt från hydrofoba och hydrofila ämnen. För att testa om vattnet är fritt från hydrofob kontaminering, bör ett nyklippt ark av glimmer användas som testyta för mätning av vattnets jämviktskontaktvinkel enligt beskrivningen i denna standard. Om medelvärdet av två sådana jämviktskontaktvinkelbestämningar inte är mindre än 4 grader krävs ytterligare rening av vattnet.
• Glimmer.
• Polytetrafluoretenskiva.

Kontaktvinklar för vatten på ren polytetrafluoreten bör mätas för att säkerställa att operatören känner till testet och för att kontrollera utrustning och tekniker.

Bland de många tester, mätningar, analyser och utvärderingsstudier som genomförts för företag inom olika sektorer, utför vår organisation, med sin utbildade och sakkunniga personal och avancerad teknisk utrustning, det test som definieras i standarden "ASTM C813-20 Standard testmetod för hydrofob kontaminering på glas med kontaktvinkelmätning". Det tillhandahåller också tjänster.