接触角测量方法之：液滴高度/宽度法

2010-02-01

液滴高度/宽度法运用圆方程式来拟合液滴的轮廓形状，从而计算出接触角。由于此方法假定了液滴（截面）的形状为圆的一部分，所以其适用范围只限于球状或接近球状的液滴。由于重力的影响，严格地讲，液滴的形状都偏离球型：偏离的程度随液滴的体积增大而增大；在同样的体积下，液体的比重越大，表面张力越小，偏离的幅度也越大。
    通常情况下，对于体积小于5微升的水液滴，其所受的重力对形状的影响被认为小到可忽略不计，此时可用本方法计算。文献中提到通过测量液滴的高度和宽度来计算接触角的方法其实就是圆法简单运用。而上面提到的Conic法其实也已包括圆形法，因为圆方程式只是二次曲线的一特例。
    当液滴的体积较大，或液体的比重很大，或液体的表面张力相对较小，造成其形状明显偏离球形，此时运用本方法可能会导致很大的测量误差，可大至几十度。所以一定要注意本方法的局限性。
    我们建议本方法只用来计算接触角小于30度的液滴，或形状等于或接近于球的液滴。
    注意：液滴高度/宽度法也是一整体液滴法。在计算时考虑的是整个液滴的轮廓形状，不是局部，所以当液滴的形状受到其它物体干扰时，如针管置于液滴内，就会影响方法的性，甚至不再适用。