技術(shù)文章 / Technical articles
接觸角測量儀到底是什么樣的儀器？這個問題本來很好回答。但是，特別是近年來，隨著接觸角測量技術(shù)的發(fā)展，人員越來越多的重視科學(xué)真相的情況下，接觸角測量儀廠商有時自己都被搞暈了。
看看這個表格的描述中對于接觸角測量儀的核心功能，即接觸角測量算法的描述。
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Method |
Assumed shape |
Range (recomm.) |
For dynamic measurement? |
For asymmetric drops? |
|---|---|---|---|---|
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Young Laplace |
Circle under influence of gravity |
20° to 180° |
No |
No |
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Ellipse (Tangent-1) |
Ellipse |
10° to 120° |
Yes |
Yes. but not recommended in the case of strong asymmetry (e.g. measurement with a tilting table) |
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Tangent |
Polynomial fit |
10° to 180° |
Yes |
Yes |
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Circle |
Circle |
0° to 20° |
No |
No |
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Height/Width |
Circle |
0° to 20° |
No |
No |
這是一個自稱行業(yè)的公司在使用手冊里對于接觸角測量儀算法的描述。從描述中，我們可以看出如下幾點：
1、該公司能夠提供Young-Laplace方程算法，但這個算法無法用于20度以下的角度測量，無法用于非軸對稱條件下的接觸角測量。
但是，事實的情況下，98%以上的接觸角液滴形狀為非軸對稱的。這一方面是由于儀器本身設(shè)計缺陷造成的，如樣品的上表面不水平會導(dǎo)致左、右角度不一致等。另一方面是由于材料表面本身存在的化學(xué)多樣性、異構(gòu)性以及表面粗糙度造成的。后者是無法避免的。
因而，他們這個寫法的點告訴我們，Young-Laplace方程是界面化學(xué)領(lǐng)域用于分析接觸角的的算法，但很不幸，這個算法無法用于98%條件下的接觸角測量。
2、橢圓擬合法的接觸角測量
只能應(yīng)用于120度以下的角度測量以及左、右角度偏差不是很大的樣品測量。
3、圓和寬度法用于20度以下的角度測量。
4、切線法用于10-180度的角度測量。
顯然，該公司強調(diào)的重點在于切線法，因為可適用范圍更大。
但是，切線法僅僅是簡單的幾何曲線量角技術(shù)，與界面化學(xué)無法，測值結(jié)果與界面化學(xué)的的Young-Laplace方程擬合的重復(fù)性以及可比性沒有。
那么問題回來了。對于無法測試98%樣品的Young-Laplace方程擬合技術(shù)的接觸角測量儀，他還算是一臺合格的接觸角測量儀？答案是顯然的。而在采用切線法的接觸角測量儀是已經(jīng)失去的“接觸角測量”的本來意義了。
所以，結(jié)論是，接觸角測量儀應(yīng)該是一臺能夠采用Young-Laplace方程擬合技術(shù)，可分析非軸對稱條件下的界面化學(xué)分析儀器。那么，有這樣的儀器嗎？
回答是肯定的，找美國科諾中國戰(zhàn)略投資公司上海梭倫，我們提供擁有技術(shù)的阿莎算法，可以分析非軸對稱條件下的接觸角值，能夠測試3D接觸角值。
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因而，作為結(jié)論，接觸角測量儀的算法的評估與區(qū)別應(yīng)該是這樣的：
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Method 方法 |
Assumed shape 假設(shè)形狀 |
Range (recomm.) 范圍 |
For dynamic measurement? 動態(tài)接觸角 |
For asymmetric drops? 非軸對稱液滴 |
| ADSA-RealDrop（阿莎） |
RealDrop or TrueDrop 界面化學(xué)分析領(lǐng)域98%以上樣品為非軸對稱的樣品 |
0-180 | Yes | Yes |
| Young Laplace | Circle under influence of gravity | 20° to 180° | No | No |
| Ellipse (Tangent-1)（橢圓） | Ellipse | 10° to 120° | Yes | Yes. but not recommended in the case of strong asymmetry (e.g. measurement with a tilting table) |
| Tangent（切線法） | Polynomial fit | 10° to 180° | Yes | Yes |
| Circle（圓擬合） | Circle | 0° to 20° | No | No |
| Height/Width（寬高法 | Circle | 0° to 20° | No | No |
