Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM C813-20 về ô nhiễm kỵ nước trên kính bằng cách đo góc tiếp xúc

Tiêu chuẩn “Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM C813-20 về ô nhiễm kỵ nước trên kính bằng phép đo góc tiếp xúc” do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) phát triển mô tả phương pháp thử nghiệm để phát hiện ô nhiễm kỵ nước trên bề mặt kính thông qua các phép đo góc tiếp xúc. Khi được tiến hành đúng cách, phương pháp thử nghiệm này cho phép phát hiện các phần kỵ nước của các chất ô nhiễm hữu cơ trong các lớp đơn phân tử. Bề mặt rất gồ ghề hoặc xốp có thể làm giảm đáng kể độ nhạy của phương pháp thử nghiệm này.

Theo mục đích của tiêu chuẩn này,

• Góc tiếp xúc cân bằng là góc có thể quan sát được ngay sau khi kích thước của giọt chất lỏng tăng lên.
• Hydrophilic có nghĩa là dễ thấm nước, có ái lực mạnh với nước. Bề mặt ưa nước hoàn hảo có góc tiếp xúc bằng không.
• Kỵ nước có nghĩa là không thấm nước, có ít ái lực với nước. Bề mặt kỵ nước thể hiện góc tiếp xúc lớn hơn 45 đáng kể (thường lớn hơn XNUMX độ đối với góc cân bằng).
• Góc rút lui là góc nhỏ nhất có thể quan sát được khi kích thước của giọt chất lỏng giảm.
• Giọt tĩnh là giọt chất lỏng nằm trên mặt trên của một bề mặt nằm ngang.

Kiểm tra góc tiếp xúc được thực hiện bằng cách nhỏ các giọt nước cất thuốc tím hoặc nước phản ứng phù hợp với “Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn ASTM D1193-06 cho nước phản ứng” lên bề mặt cần kiểm tra bằng cách sử dụng ống tiêm dưới da được gắn. Các giọt được đề cập được lắng đọng để đo góc tiếp xúc cân bằng, như được mô tả ở đây.

Các phép đo được thực hiện bằng một trong hai phương pháp phổ biến:

• Chụp ảnh giọt cố định bằng kính hiển vi so sánh được gắn thang đo góc để đo trực tiếp góc
• Chụp ảnh giọt nước đứng yên và đo góc bằng thước đo góc

Việc giải thích các phép đo dựa trên thực tế là ô nhiễm hữu cơ trên bề mặt dẫn đến góc tiếp xúc cao hơn đáng kể so với góc gần bằng 0 đo được trên bề mặt sạch hoặc trên bề mặt bị ô nhiễm vật liệu ưa nước.

Thử nghiệm góc tiếp xúc không mang tính phá hủy và có thể được sử dụng để kiểm soát và đánh giá quá trình loại bỏ các chất gây ô nhiễm kỵ nước. Thử nghiệm này cũng có thể được sử dụng để phát hiện và kiểm soát các chất gây ô nhiễm kỵ nước trong môi trường chế biến. Đối với ứng dụng này, bề mặt không có màng kỵ nước được tiếp xúc với điều kiện môi trường xung quanh và sau đó được thử nghiệm.

Mất độ nhạy có thể do bất kỳ yếu tố nào sau đây:

• Sự hiện diện của các chất ưa nước, chẳng hạn như chất tẩy rửa còn sót lại, trên bề mặt được thử nghiệm hoặc trong nước dùng để thử nghiệm
• Bề mặt gồ ghề hoặc xốp bất thường

Các thiết bị được sử dụng trong các thử nghiệm này bao gồm:

• Kính hiển vi so sánh công suất thấp (5 đến 50×) với thang đo góc và nguồn sáng để chiếu sáng các giọt nhỏ.
• Máy ảnh có thể chụp ảnh giọt nước nếu sử dụng phương pháp thay thế này.
• Thước đo góc để đo góc nếu sử dụng phương pháp thay thế.
• Ống tiêm dưới da hoặc buret micromet được gắn cố định. Kim tiêm hoặc đầu buret phải có thước đo BD từ 20 đến 26 hoặc tương đương và có đầu cắt vuông vắn, sạch hoàn toàn, không có bất kỳ vật lạ nào có thể cản trở sự hình thành giọt nước.
• Tấm di động để gắn mẫu trong khi xem cấu hình thả.

Thuốc thử và vật liệu được sử dụng trong các thử nghiệm này bao gồm:

• Độ tinh khiết của nước: Nói chung, nước thuốc thử loại II phù hợp với tiêu chuẩn ASTM D1193-06 hoặc nước cất từ ​​dung dịch thuốc tím 3 g/L là đủ. Nước sử dụng phải không chứa các chất kỵ nước và ưa nước. Để kiểm tra xem nước có bị nhiễm bẩn kỵ nước hay không, nên sử dụng một tấm mica mới cắt làm bề mặt thử để đo góc tiếp xúc cân bằng của nước như mô tả trong tiêu chuẩn này. Nếu giá trị trung bình của hai lần xác định góc tiếp xúc cân bằng như vậy không nhỏ hơn 4 độ thì cần phải làm sạch thêm nước.
• Mike.
• Tấm Polytetrafluoroetylen.

Cần đo góc tiếp xúc của nước trên polytetrafluoroethylene sạch để đảm bảo người vận hành quen với phép thử cũng như kiểm tra thiết bị và kỹ thuật.

Trong số rất nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá được thực hiện cho các doanh nghiệp thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ chuyên gia được đào tạo và thiết bị công nghệ tiên tiến, thực hiện thử nghiệm được xác định trong tiêu chuẩn "Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM C813-20 cho ô nhiễm kỵ nước trên kính bằng phép đo góc tiếp xúc". Nó cũng cung cấp các dịch vụ.