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Messmethoden Oberflächenspannung

Statische Oberflächenspannung

 

Die Benetzung einer Oberfläche mit einer Flüssigkeit hängt von der Oberflächenspannung der Flüssigkeit ab. Als Oberflächenspannung wird die Arbeit bezeichnet, die aufgewendet werden muss, um die Oberfläche einer Phase zu vergrößern.

Für die Bestimmung der Oberflächenspannung von Flüssigkeiten wird die Ringmethode nach Du Noüy verwendet. Hierbei wird ein Platin-Iridium Ring aus der Flüssigkeit herausgezogen, während gleichzeitig die maximale Kraft, die beim Herausziehen des Ringes durch die Spannung der herausgezogenen Flüssigkeitslamelle wirkt, gemessen wird.

De-Noüy-Ringmethode

Ohne Titel

Dynamische Oberflächenspannung

 

Bei schnellen Applikationsprozessen müssen die oberflächenaktiven Substanzen eine Beweglichkeit besitzen, um neu geschaffene Oberflächen schnellstmöglich zu besetzen und somit die Oberflächenspannung konstant zu halten.

Für die Bestimmung der dynamischen Oberflächenspannung wird die Blasendruckmethode verwendet. Hierzu werden Blasen mit unterschiedlichem Oberflächenalter innerhalb der Flüssigkeit erzeugt und der maximale Innendruck der Blasen bestimmt.

Blasendruckmethode

Kontaktwinkelmessung

 

Mit Hilfe der Kontaktwinkelmessung von Wasser können hydrophobe oder hydrophile Eigenschaften von Festkörpern bestimmt werden. Für die Ermittlung der freien Oberflächenenergie von Festkörpern werden Kontaktwinkelmessungen mit definierten Flüssigkeiten durchgeführt und aus diesen Messungen anschließend mit verschiedenen Modellen (OWRK, WU etc.) die freie Oberflächenenergie berechnet. Hierdurch kann das Benetzungsverhalten von Flüssigkeiten auf diesen Festkörpern charakterisiert werden.

Kontaktwinkelmessung