ASTM C813-20 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับการปนเปื้อนที่ไม่ชอบน้ำบนกระจกโดยการวัดมุมสัมผัส

มาตรฐาน “วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM C813-20 สำหรับการปนเปื้อนที่ไม่ชอบน้ำบนกระจกโดยการวัดมุมสัมผัส” ที่พัฒนาโดย American Society for Testing and Materials (ASTM) อธิบายวิธีทดสอบสำหรับการตรวจจับการปนเปื้อนที่ไม่ชอบน้ำบนพื้นผิวกระจกผ่านการวัดมุมสัมผัส เมื่อดำเนินการอย่างเหมาะสม วิธีการทดสอบนี้จะช่วยให้สามารถตรวจจับเศษส่วนที่ไม่ชอบน้ำของสารปนเปื้อนอินทรีย์ในชั้นโมเลกุลเดี่ยวได้ พื้นผิวที่หยาบหรือมีรูพรุนมากสามารถลดความไวของวิธีการทดสอบนี้ได้อย่างมาก

เพื่อวัตถุประสงค์ของมาตรฐานนี้

• มุมสัมผัสสมดุลหมายถึงมุมที่สามารถสังเกตได้ทันทีหลังจากเพิ่มขนาดของหยดของเหลว
• Hydrophilic หมายถึงความสามารถในการเปียกน้ำได้และมีความสัมพันธ์กับน้ำสูง พื้นผิวที่ชอบน้ำอย่างสมบูรณ์แบบไม่มีมุมสัมผัส
• Hydrophobic หมายถึง ไม่สามารถเปียกน้ำได้ และมีความสัมพันธ์กับน้ำน้อย พื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำมีมุมสัมผัสมากกว่าศูนย์อย่างมีนัยสำคัญ (โดยปกติจะมากกว่า 45 องศาสำหรับมุมสมดุล)
• มุมถอยเป็นมุมที่เล็กที่สุดที่สามารถสังเกตได้เมื่อขนาดของหยดของเหลวลดลง
• หยดนิ่งคือหยดของเหลวที่วางอยู่เหนือด้านบนของพื้นผิวแนวนอน

การทดสอบมุมสัมผัสทำได้โดยการหยดน้ำกลั่นเปอร์แมงกาเนตหรือน้ำที่มีปฏิกิริยาซึ่งเป็นไปตาม "ข้อกำหนดมาตรฐาน ASTM D1193-06 สำหรับน้ำที่มีปฏิกิริยา" ลงบนพื้นผิวที่จะทดสอบโดยใช้กระบอกฉีดไฮโปเดอร์มิกแบบติดตั้ง หยดที่เป็นปัญหาจะถูกสะสมไว้เพื่อวัดมุมสัมผัสสมดุล ดังที่อธิบายไว้ที่นี่

การวัดทำได้โดยวิธีใดวิธีหนึ่งจากสองวิธีที่รู้จักกันดี:

• การถ่ายภาพการหยดคงที่ด้วยกล้องจุลทรรศน์เปรียบเทียบที่มีสเกลโกนิโอมิเตอร์ซึ่งวัดมุมได้โดยตรง
• การถ่ายภาพการตกกระแทกและวัดมุมด้วยไม้โปรแทรกเตอร์

การตีความการวัดขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าการปนเปื้อนสารอินทรีย์บนพื้นผิวทำให้เกิดมุมสัมผัสที่สูงกว่ามุมใกล้ศูนย์อย่างมากที่วัดบนพื้นผิวที่สะอาดหรือบนพื้นผิวที่ปนเปื้อนด้วยวัสดุที่ชอบน้ำ

การทดสอบมุมสัมผัสเป็นการทดสอบแบบไม่ทำลาย และสามารถใช้เพื่อควบคุมและประเมินกระบวนการกำจัดสิ่งปนเปื้อนที่ไม่ชอบน้ำได้ การทดสอบนี้ยังสามารถใช้เพื่อตรวจจับและควบคุมสิ่งปนเปื้อนที่ไม่ชอบน้ำในสภาพแวดล้อมการประมวลผล สำหรับการใช้งานนี้ พื้นผิวที่ปราศจากฟิล์มที่ไม่ชอบน้ำจะถูกนำไปสัมผัสกับสภาวะแวดล้อมแล้วจึงทำการทดสอบ

การสูญเสียความไวอาจเกิดจากปัจจัยใด ๆ เหล่านี้:

• การมีอยู่ของสารที่ชอบน้ำ เช่น น้ำยาทำความสะอาดที่ตกค้าง บนพื้นผิวที่จะทดสอบหรือในน้ำที่ใช้สำหรับการทดสอบ
• พื้นผิวที่หยาบหรือมีรูพรุนผิดปกติ

อุปกรณ์ที่ใช้ในการทดสอบเหล่านี้ประกอบด้วย:

• กล้องจุลทรรศน์เปรียบเทียบพลังงานต่ำ (5 ถึง 50×) พร้อมสเกลโกนิโอมิเตอร์และแหล่งกำเนิดแสงสำหรับการส่องสว่างหยดเล็กๆ
• กล้องที่สามารถถ่ายภาพหยดได้หากใช้วิธีอื่นนี้
• ไม้โปรแทรกเตอร์สำหรับวัดมุมหากใช้วิธีอื่น
• กระบอกฉีดยาใต้ผิวหนังหรือบิวเรตไมโครมิเตอร์แบบติดตั้งอยู่กับที่ เข็มฉีดยาหรือทิปบิวเรตต์ควรมีขนาด BD เกจ 20 ถึง 26 หรือเทียบเท่า และมีปลายตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่สะอาดหมดจด ปราศจากสิ่งแปลกปลอมใดๆ ที่อาจขัดขวางการหยดของยา
• แผ่นเคลื่อนย้ายได้สำหรับติดตั้งตัวอย่างขณะดูโปรไฟล์การหยด

รีเอเจนต์และวัสดุที่ใช้ในการทดสอบเหล่านี้ได้แก่:

• ความบริสุทธิ์ของน้ำ: โดยทั่วไป น้ำรีเอเจนต์ Type II ที่เป็นไปตาม ASTM D1193-06 หรือน้ำกลั่นจากสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต 3 กรัม/ลิตรก็เพียงพอแล้ว น้ำที่ใช้จะต้องปราศจากสารที่ไม่ชอบน้ำและชอบน้ำ เพื่อทดสอบว่าน้ำไม่มีการปนเปื้อนที่ไม่ชอบน้ำหรือไม่ ควรใช้แผ่นไมกาที่ตัดใหม่เป็นพื้นผิวทดสอบสำหรับการวัดมุมสัมผัสสมดุลของน้ำตามที่อธิบายไว้ในมาตรฐานนี้ หากค่าเฉลี่ยของการวัดมุมสัมผัสสมดุลทั้งสองค่าไม่น้อยกว่า 4 องศา จำเป็นต้องมีการทำให้น้ำบริสุทธิ์เพิ่มเติม
• มิก้า.
• แผ่นโพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน

ควรวัดมุมสัมผัสของน้ำบนโพลีเตตราฟลูออโรเอทิลีนที่สะอาดเพื่อให้แน่ใจว่าผู้ปฏิบัติงานคุ้นเคยกับการทดสอบ และเพื่อตรวจสอบอุปกรณ์และเทคนิค

ในบรรดาการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการศึกษาการประเมินผลจำนวนมากที่ดำเนินการสำหรับธุรกิจในภาคส่วนต่างๆ องค์กรของเรา พร้อมด้วยพนักงานที่ผ่านการฝึกอบรมและเชี่ยวชาญ และอุปกรณ์เทคโนโลยีขั้นสูง ได้ทำการทดสอบที่กำหนดไว้ในมาตรฐาน "วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM C813-20 สำหรับ การปนเปื้อนที่ไม่ชอบน้ำบนกระจกด้วยการวัดมุมสัมผัส" และยังให้บริการอีกด้วย