接觸角測量方法之：液滴高度/寬度法

2010-02-01

液滴高度/寬度法運用圓方程式來擬合液滴的輪廓形狀，從而計算出接觸角。由于此方法假定了液滴（截面）的形狀為圓的一部分，所以其適用范圍只限于球狀或接近球狀的液滴。由于重力的影響，嚴格地講，液滴的形狀都偏離球型：偏離的程度隨液滴的體積增大而增大；在同樣的體積下，液體的比重越大，表面張力越小，偏離的幅度也越大。
    通常情況下，對于體積小于5微升的水液滴，其所受的重力對形狀的影響被認為小到可忽略不計，此時可用本方法計算。文獻中提到通過測量液滴的高度和寬度來計算接觸角的方法其實就是圓法簡單運用。而上面提到的Conic法其實也已包括圓形法，因為圓方程式只是二次曲線的一特例。
    當液滴的體積較大，或液體的比重很大，或液體的表面張力相對較小，造成其形狀明顯偏離球形，此時運用本方法可能會導致很大的測量誤差，可大至幾十度。所以一定要注意本方法的局限性。
    我們建議本方法只用來計算接觸角小于30度的液滴，或形狀等于或接近于球的液滴。
    注意：液滴高度/寬度法也是一整體液滴法。在計算時考慮的是整個液滴的輪廓形狀，不是局部，所以當液滴的形狀受到其它物體干擾時，如針管置于液滴內，就會影響方法的性，甚至不再適用。