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怎樣準(zhǔn)確測量固體與液體之間的接觸角?

  當(dāng)液體的表面張力已知時，接觸角的測量為計算固體本身的表面張力提供了可能性。反過來固體表面張力是決定固—液潤濕性能的重要因素，如果固—液完全潤濕(接觸角θ=0 ) ，則固體的表面張力一定與液體的表面張力相等，通常認(rèn)為接觸角越小，潤濕性能越好，且潤濕速度越快。

  在原油注水開采中，本來巖石是親水性的，當(dāng)它與原油接觸后，原油中含有的天然活性物依極性相近規(guī)則吸附于砂巖表面上，使砂巖表面為親油表面，這樣不利于水驅(qū)油。為了改變巖石的親油性，在注水或三次采油中加入活性劑，就使巖石表面發(fā)生再吸附，重新變成親水表面，從而達(dá)到有利于驅(qū)油的目的。活性劑與巖石的接觸角越小，潤濕性能越好，水驅(qū)油的效果越好。怎樣準(zhǔn)確的測量固體與液體的接觸角成為至關(guān)重要的因素。通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：采用接觸角測量儀，可以準(zhǔn)確地測量出固體與液體之間的接觸角。

  測量原理在平整的固體表面滴一滴液滴，在液滴的輪廓線上劃一條切線就可以知道接觸角的大小。它由測角儀中的量角器上讀出，液滴的大小是不重要的，但是它必須足夠大來防止測量過程中的干化。由于固體表面的不均勻性以及有一定的粗糙度，因此前進(jìn)液滴和后退液滴的接觸角有一定的差異，通常要區(qū)分是前進(jìn)角還是后退角。增加液滴可以得到前進(jìn)角，減少液滴可以得到后退角。將注射器固定在一個支架上，改變液滴大小時注射器的針頭總是保持在液滴內(nèi)部。前進(jìn)角為固/液接觸角，接觸角有時也采用兩者的數(shù)學(xué)平均值。

  用測量接觸角的過程測量某種表活劑對某種固體的接觸角，首先用這種固體物質(zhì)做一個標(biāo)準(zhǔn)(長方體)幾何形狀的測量板，該測量板表面要處理得光滑，否則會影響浮力及表面張力的測量結(jié)果；另外，固體測量板做好后，要準(zhǔn)確地測量該板的寬度、厚度。接下來要測量該表活劑的密度、表面張力等參數(shù)，然后把測量板的標(biāo)準(zhǔn)尺寸和密度、表面張力等參數(shù)輸入到接觸角的測量軟件中。一切準(zhǔn)備工作做好后，接下來啟動儀器開關(guān)，測量就自動進(jìn)行了，最后計算機(jī)準(zhǔn)確地讀出該表面活性劑對固體的前進(jìn)角和后退角。