Метод та пристрій контролю поверхневих властивостей твердих пористих тіл на межі їх контакту з рідинами і газами

Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Ukrainian Metrological Journal; No. 2 (2021); 55-59
Украинский метрологический журнал / Ukrainian Metrological Journal; № 2 (2021); 55-59
Український метрологічний журнал / Ukrainian Metrological Journal; № 2 (2021); 55-59
ISSN: 2306-7039
2522-1345
Popis: The article indicates the relevance of the problem of controlling the surface properties of solids, analyzes the features of interaction between porous solids in direct contact with liquids. The process of adhesive interaction of the system “liquid – porous solid” at the interface of these phases is analyzed and the dependence of the degree of wetting by a liquid of the surface of a solid on the structure of the porous body and the surface properties of the liquid is established. The dependence of the contact angle hysteresis of the solid with liquid on the porosity and roughness of the sample of the controlled body is substantiated. A method of complex express control of the wetting process, which consists in determining the hysteresis of fluid flowing in and out from the surface of a solid body, has been proposed. The method consists in determining the rate of liquid outflow from a tilted sample of a solid. At the same time, the liquid is applied with the same speed to the surface of a porous body sample. The design of device for realization of the method has been developed.
В статье указана актуальность проблемы контроля поверхностных свойств твердых тел, проанализированы особенности взаимодействия пористых твердых тел при непосредственном контакте с жидкостями. Проанализирован процесс адгезионного взаимодействия системы “жидкость – пористое твердое тело” на границе раздела этих фаз и установлена зависимость степени смачивания жидкостью поверхности твердого тела от структуры пористого тела и поверхностных свойств жидкости. Обоснована зависимость гистерезиса угла смачивания твердого тела жидкостью от пористости и шероховатости образца контролируемого тела. Предложен метод комплексного экспресс-контроля процесса смачивания, который заключается в определении гистерезиса натекания и оттекания жидкости с поверхности твердого тела. Метод заключается в определении скорости оттекания жидкости из наклоненного образца твердого тела. При этом жидкость наносится с одинаковой скоростью на поверхность образца пористого тела. Разработана конструкция устройства для реализации метода.
У статті вказано актуальність проблеми контролю поверхневих властивостей твердих тіл, визначено особливості взаємодії пористих твердих тіл при їх безпосередньому контакті з рідинами і газами. Проаналізовано процес адгезійної взаємодії системи “рідина – пористе тверде тіло” на межі розділу цих фаз і встановлено однозначну залежність ступеня змочування рідиною поверхні твердого тіла від структури пористого тіла, його шорсткості та поверхневих властивостей рідини і газу. Проаналізовано значення гістерезису кута змочування, тобто різниці між кутами натікання та відтікання чистих рідин і розчинів поверхнево-активних речовин із поверхонь твердих тіл різної структури. Обґрунтовано залежність гістерезису кута змочування твердого тіла рідиною від пористості та шорсткості зразка контрольованого тіла. Запропоновано метод комплексного експрес-контролю процесу змочування, який полягає у визначенні гістерезису натікання і відтікання рідини з поверхні твердого тіла. Метод передбачає визначення швидкості зміни об’єму рідини, що відтікає із поверхні нахиленого зразка досліджуваного твердого тіла та після проходження через його пори. При цьому рідина наноситься з однаковою швидкістю на поверхню зразка пористого тіла, розміри зразків досліджуваних твердих пористих тіл та їх кут нахилу є однаковими для всіх досліджень. Розроблено конструкцію пристрою для реалізації методу, в якому передбачено прецизійне переміщення поршня дозатора для нанесення рідини на досліджувану поверхню, неперервне вимірювання і реєстрація об’єму наповнення мірної ємності рідиною, що натекла із поверхні зразка або пройшла через пори, та порівняння кривих динаміки відтікання рідини для встановлення значення крайового кута змочування і оптимального вибору типу чистої рідини або розчину для змочування конкретного пористого тіла.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: