視頻接觸角測量儀是一種用于測量液體在固體表面接觸角的儀器，在材料科學(xué)、表面工程、生物醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。以下是其應(yīng)用技巧：
一、樣品準(zhǔn)備
1.表面清潔
對于固體樣品，要確保其表面清潔無油污、灰塵和其他雜質(zhì)。例如，如果是金屬樣品，可以使用超聲波清洗儀在有機溶劑中清洗，然后用清水沖洗干凈并干燥。因為表面的雜質(zhì)會改變液體在固體表面的潤濕性，從而影響接觸角測量的準(zhǔn)確性。
對于一些容易氧化的樣品，如金屬，在清洗后應(yīng)盡快進行測量，或者在惰性氣體氛圍下保存和測量，防止表面氧化層對測量結(jié)果產(chǎn)生干擾。
2.樣品平整度
盡量保證樣品表面平整。如果表面粗糙度不均勻，可能會導(dǎo)致液體在表面鋪展不均勻，使接觸角測量出現(xiàn)誤差。對于不規(guī)則形狀的樣品，可以選擇相對平整的部分進行測量，或者采用特殊的夾具來固定樣品，使其測量面保持水平。
3.液體準(zhǔn)備
測量用液體應(yīng)該純凈、無揮發(fā)性雜質(zhì)。如果液體含有雜質(zhì)，可能會改變其表面張力，進而影響接觸角。例如，在使用水滴作為測量液體時，要使用去離子水，避免水中的離子雜質(zhì)對測量產(chǎn)生干擾。同時，要注意液體的溫度控制，因為液體的表面張力與溫度有關(guān)，一般應(yīng)在恒溫環(huán)境下進行測量。
1.相機校準(zhǔn)
定期對接觸角測量儀的相機進行校準(zhǔn)。確保相機的焦距、光圈等參數(shù)設(shè)置正確，以獲得清晰準(zhǔn)確的液滴圖像?？梢酝ㄟ^拍攝已知尺寸的標(biāo)準(zhǔn)物體（如標(biāo)定板）來調(diào)整相機的參數(shù)，使圖像的比例尺準(zhǔn)確。
檢查相機的成像角度，保證液滴在視野范圍內(nèi)能夠完整成像，并且成像角度不會對接觸角的計算產(chǎn)生視角誤差。一般來說，相機應(yīng)垂直于樣品表面進行拍攝。
2.光源調(diào)整
選擇合適的光源強度和角度。光源過強或過弱都會影響液滴輪廓的清晰度。通常采用均勻的漫反射光源，避免產(chǎn)生陰影。例如，可以使用環(huán)形光源，其光線能夠均勻地照射在樣品表面，使液滴的邊緣清晰地呈現(xiàn)出來，有利于準(zhǔn)確測量接觸角。
調(diào)整光源的角度，避免光線反射對液滴成像造成干擾。如果光線反射到液滴表面，可能會使液滴看起來更亮或更暗，影響對液滴輪廓的識別。
三、視頻接觸角測量儀測量操作
1.液滴控制
在滴加液體時，要控制好液滴的大小。液滴過大可能會因為重力的影響而改變其在固體表面的鋪展?fàn)顟B(tài)；液滴過小則可能導(dǎo)致測量誤差增大。一般通過調(diào)節(jié)滴管的滴加速度和滴加量來控制液滴大小。例如，對于較小的接觸角測量，液滴體積可以控制在幾微升到幾十微升之間。
確保液滴是在不受外界干擾的情況下自然落在樣品表面?？梢允褂梦⒘孔⑸浔脕砭_控制液滴的滴加，并且盡量避免液滴在滴加過程中受到震動或氣流的影響。
2.測量時間選擇
對于一些潤濕性會隨時間變化的體系，要選擇合適的測量時間。例如，有些液體在固體表面會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者滲透，導(dǎo)致接觸角隨時間改變。在這種情況下，需要在液滴剛滴加到表面后的短時間內(nèi)（如幾秒到幾分鐘內(nèi)）進行測量，以獲取初始接觸角。而對于穩(wěn)定的體系，可以在液滴穩(wěn)定后（通常液滴形狀不再變化）進行測量。
3.多次測量取平均值
為了提高測量的準(zhǔn)確性，應(yīng)該在樣品表面的不同位置進行多次接觸角測量，然后取平均值。這是因為樣品表面的微觀結(jié)構(gòu)可能不均勻，在不同位置測量可以得到更有代表性的接觸角數(shù)據(jù)。一般建議至少在3 - 5個不同位置進行測量。
四、視頻接觸角測量儀數(shù)據(jù)處理與分析
1.接觸角計算方法選擇
接觸角測量儀通常有多種接觸角計算方法，如量角法、量高法、曲線擬合法等。量角法是最直接的方法，通過測量液滴輪廓與固體表面切線之間的夾角來計算接觸角，但這種方法對于液滴輪廓不規(guī)則的情況可能會有誤差。
曲線擬合法是一種更準(zhǔn)確的方法，它通過對液滴輪廓的曲線進行擬合，考慮了液滴的形狀和表面張力等因素，能夠更準(zhǔn)確地計算接觸角，尤其適用于復(fù)雜的液滴形狀。在選擇計算方法時，要根據(jù)液滴的實際形狀和測量要求進行合理選擇。
2.數(shù)據(jù)可靠性檢查
檢查測量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。如果標(biāo)準(zhǔn)偏差較大，說明測量結(jié)果的重復(fù)性較差，需要檢查測量過程中是否存在問題，如樣品表面不均勻、液滴控制不當(dāng)?shù)?。同時，要對比不同測量位置的數(shù)據(jù)，如果某個測量值與其他值差異過大，需要分析原因，可能是該位置樣品表面存在缺陷或者測量時受到了干擾。
