SEARCH

SEARCH BY CITATION

Keywords:

  • contact ratio;
  • contact angle;
  • wettability

Abstract

According to Young's equation, the contact angle “Θ” is considered as the measurable wettability parameter. The rate of change in the contact angle has been commonly used as the relevant parameter of spreading dynamics notwithstanding the difficulties associated with contact angle measurements that are well recognized in the literature. Considering that the velocity of the contact line is the pertinent quantity, it is, therefore, reasonable to regard the change in the contact area as the flux of the process. In this study, we have introduced a new measuring parameter for wettability based on the liquid/solid contact area. The term “contact ratio” has been coined to account for this new measurable parameter. The contact ratio is defined as the ratio between the spreading contact area of liquid over solid surface and the surface area of the spherical drop before spreading. The measurements of contact areas and low-rate dynamic contact angles for various liquid/solid systems were conducted independently using the ADSA-P technique. The theoretical relation between the contact ratio and the contact angle is derived based on spherical cap approximation. The results show that there is a good correlation between the theoretical relation and the experimental values. Since the contact angle of a specific system is a unique parameter of the system, the contact ratio can also be presented as a unique parameter of the system. Nevertheless, contact ratio presents a more precise measure of wettability.

Selon r'équation de Young, l'angle de contact « Θ » est considéré comme le paramètre de mouillabilité mesurable. La vitesse de changement dans l'angle de contact a été communément utilisée comme paramètre pertinent des dynamiques de diffusion sans tenir compte des difficultés liées aux mesures d'angle de contact qui sont bien reconnues dans la littérature scientifique. Considérant que la vitesse de la ligne de contact est la quantité pertinente, il est par raisonnable de regarder le changement dans la zone de contact comme le flux du procédé. Dans cette étude, nous avons introduit un nouveau paramètre de mesure pour la mouillabilité basé sur la zone de contact liquide/solides. Le terme « rapport de contact » a été inventé pour représenter ce nouveau paramètre mesurable. Le rapport de contact se définit comme le rapport entre la zone de contact de diffusion du liquide sur la surface de solide et la surface de la goutte sphérique avant la diffusion. Des mesures de zones de contact et d'angles de contact dynamiques de faible vitesse pour différents systèmes liquide-solide ont été réalisées indépendamment à l'aide d'une technique ADSA-P. La relation théorique entre le rapport de contact et l'angle de contact est estimée à partir de l'approximation du chapeau sphérique. Les résultats montrent qu'il y a une bonne corrélation entre la relation théorique et les valeurs expérimentales. Vu que l'angle de contact d'un système spécifique est un paramètre unique du système, le rapport de contact peut également être présenté comme paramètre unique du système. Cependant, le rapport de contact présente une mesure de mouillabilité plus précise.