OWRK法-欧文斯,比Rabel和Kaelble模型

表面自由能不能直接测量,因此提出了几个模型,利用接触角测量。OWRK是最常用的表面自由能理论。它的界面交互分为两部分:极地和色散。计算这个模型的表面自由能因此需要接触角的测量有两个已知的液体。

杨氏方程是表面自由能的基础理论

杨氏方程是表面自由能的基础理论。它描述了力量的平衡在三相接触点空气,液体和固体。杨氏方程写成

,γ<年代ub>sv固体的表面自由能,γ吗<年代ub>sl液体和固体之间的界面张力,γ吗<年代ub>lv是表面张力液体和θ<年代ub>Y是的接触角。当固体的表面自由能决定的右边方程需要已知或测量。表面张力和接触角是容易衡量但液体和固体之间的界面张力是更加困难。

已经有几次试图制定固液相互作用。年轻的自己,以及Antonow建议

如果γ<年代ub>年代>γ<年代ub>l这后来被证明是注意是真的。好,Girifalco方程作为制定

假定,φ= 1。这是OWRK的基础理论。

Fowkes划分成不同的组件的交互

的想法将超临界流体划分为单个组件包括假设γ<年代ub>sl是由各种界面交互依赖的特性测量衬底和测量液体。Fowkes假定固体的表面自由能(和液体的表面张力)是一个独立的组件,与具体的交互:

,γ<年代ub>sv^d,γ<年代ub>sv^p,γ<年代ub>sv^h,γ<年代ub>sv^我和γ<年代ub>sv^ab分散、极地、氢、感应和酸碱组件,分别。γ<年代ub>sv^o是指所有剩余的交互。Fowkes调查主要系统包含的物质(固体或液体)只有色散交互出现。根据Fowkes,伦敦色散相互作用与相互作用,产生的电子偶极子的波动。

OWRK法表面自由能的计算

欧文和比继续Fowkes想法说明所有组件在等式的右边,除了γ<年代ub>sv^d可以被认为是极地(γ<年代ub>sv^p)。多组分的方法结合的好,Girifalco定义界面张力、界面张力基于OWRK理论可以写成

如果加上杨氏方程,方程称为OWRK可以写成

因为有两个未知数,γ<年代ub>sv^d,和γ<年代ub>sv^p方程,与已知的两种液体色散和极地组件需要解决它。

选择探头的液体

液体与占主导地位的极地组件应该被选为一个测量液体和分散液作为另一个。这是因为发生类似的组件之间的交互。如果我们只会利用分散液,极性相互作用可能会受人关注。

水、甘油和甲酰胺可以作为极性液体和二碘甲烷和α-bromonaphthalene色散。水和二碘甲烷是最常见的利用。水是一个明显的选择由于其大极性分量,可用性和无毒的本性。分散液的选择比较复杂。大多数可用的分散液体表面张力很低,会导致大部分的表面接触角为零。因此,需要更多的外来探测液体。OWRK是最常见的一种超临界流体计算的方法。

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