способ определения краевого угла смачивания хвои предварительно обработанной водяным паром

Формула изобретения

Способ определения краевого угла смачивания хвои, предварительно обработанной водяным паром, состоящий в нанесении на испытуемую поверхность дозированной капли жидкости и измерении ее размеров, отличающийся тем, что краевой угол смачивания определяется по формуле , где L - длина капли, D - диаметр капли, d - диаметр хвоинки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области определения физико-химических свойств поверхностей и может быть использовано для оценки степени гидрофильности хвои, предварительно обработанной водяным паром.

Наиболее близким к предлагаемому способу является метод сидящей капли, заключающийся в нанесении на испытуемую поверхность дозированной капли жидкости, измерении ее размеров: высоты h и радиуса r основания и определения краевого угла смачивания по формуле . (Основы коллоидной химии: учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений / Б.Д. Сумм. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. стр.114-119).

Недостатком данного способа является трудность его применения при определении краевого угла смачивания поверхностей цилиндрической формы малого диаметра, к примеру, хвои, предварительно обработанной водяным паром.

Изобретение решает задачу упрощения процесса определения краевого угла смачивания хвои, предварительно обработанной водяным паром.

Технический результат заключается в повышении точности и простоты измерений величины краевого угла смачивания хвои, предварительно обработанной водяным паром.

Технический результат достигается тем, что краевой угол смачивания хвои, предварительно обработанной водяным паром определяется по формуле

.

На фиг.1 показана схема определения краевого угла смачивания хвои предварительно обработанной водяным паром.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. На хвоинку 1 (фиг.1) с известным диаметром d, предварительно обработанную водяным паром, наносят дозированную каплю жидкости 2. Затем измеряют диаметр D и длину L полученной капли и вычисляют краевой угол смачивания по формуле

После нанесения на предварительно обработанную водяным паром хвоинку капля принимает форму усеченного по вершинам эллипсоида (фиг.1). Для определения краевого угла смачивания такой хвоинки можно воспользоваться известным соотношением tg =f'(x₀) - тангенс угла между осью и касательной, приложенной к кривой в точке, равен первой производной функции, описывающей кривую в точке приложения касательной или =arctg(f'(x₀)), где - краевой угол смачивания, f - функция описывающая кривую, x₀ - точка приложения касательной к кривой с координатами (x;y). Тогда, согласно схеме, представленной на фиг.1, кривая является эллипсом и описывается уравнением, , а точка x₀ имеет координаты .

Выражая из уравнения эллипса полуось а, получим:

и подставив в полученное выражение (1) значения , и (фиг.1), преобразовав, будем иметь:

Выразим из уравнения эллипса y:

и продифференцировав полученное выражение (3), получим:

Подставив в полученное выражение (4) значения , и значение выражения (2), будем иметь:

и тогда, проведя необходимые преобразования выражения (5), получим:

или

где L - длина капли; D - диаметр капли; d - диаметр хвои.

Полученное выражение (7) используется для вычисления краевого угла смачивания хвои, предварительно обработанной водяным паром.