МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОФИЛЬНОСТИ ПОВЕРХНОСТИ

Цель работы. Определение степени гидрофильности и гидрофобности сыпучих строительных материалов.

Гидрофильность и гидрофобность – частный случай лиофильности и лиофобности – характеристики молекулярного взаимодействия веществ с различными жидкостями. Гидрофильность и гидрофобность можно оценить по растеканию капли воды на гладкой поверхности тела, т. е. по его смачиванию.

На гидрофильной поверхности капля растекается полностью, а на гидрофобной — частично, причём величина угла между поверхностями капли и твердого тела зависит от того, насколько данное тело гидрофобно.

Рисунок 7 – Примеры гидрофильной и гидрофобной поверхностей

Приборы и реактивы.

Образцы сыпучих и древесных строительных материалов (песок, сапонит, базальт, древесина).

Дистиллированная вода.

Этиловый спирт.

Установка KRUSS Easy Drop.

Для определения степени гидрофильности и гидрофобности веществ, исследуемых в данной работе, проведены эксперименты по определению краевого угла смачивания поверхностей базальта, сапонита и древесины (сосны) полярным и неполярным растворителями. В качестве полярного вещества выбрана вода, а в качестве слабополярного – 100% этиловый спирт, обезвоженный с помощью силикагеля.

Для определения краевого угла смачивания необходимо измерить высоту капли и диаметр ее основания. Решить данную экспериментальную задачу позволяет установка KRUSS Easy Drop [25]. Система EasyDrop (рисунок 29) была разработана для решения стандартных задач по измерению краевого угла и поверхностного межфазного натяжения, а также для расчета свободной энергии поверхности.

Система позволяет определить краевой угол смачивания поверхности в газовой или жидкой фазе; измерить поверхностное натяжение методом висячей капли; рассчитать свободную поверхностную энергию твердых материалов.

Рисунок 8 - Лабораторная установка для измерения краевого угла и межфазного поверхностного натяжения KRUSS Easy Drop

Для измерения краевого угла с помощью установки KRUSS Easy Drop каплю жидкости помещают на образец, расположенный на подъемном столике. С одной стороны капля подсвечивается, а на противоположной стороне расположена видеокамера, которая записывает изображение капли (рисунок 9).

Рисунок 9 - Изображение капли раствора этанола (50%) на поверхности стальной пластинки

Изображение капли передается на компьютер, оснащенный платой захвата изображения и выдающего изображение на монитор.

Значения краевых углов смачивания, а также косинусов этих углов и отношений косинусов заносят в таблицу 10.

Таблица 10 – Определение степени гидрофильности (гидрофобности) исследуемых поверхностей

За величину гидрофильности принимается значение отношений cos θ₁/cos θ₂, полученных на исследуемых образцах при нанесении воды и спирта.

Лабораторная работа № 11

ОЦЕНКА ФОНОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ α-, β-, γ- ИЗЛУЧЕНИЯ

Цель работы: Оценка фоновой концентрации α-, β-, γ- излучения в помещении университета на 4 этаже и в подвальном помещении, сравнение полученных результатов.

Выполнение работы:

Для измерения мощности дозы гамма-излучения необходимо:

- закрыть экраном рабочую поверхность детектора;

- включить прибор;

- установить режим работы «гамма»;

- расположить прибор на расстоянии не менее 1 м от поверхности пола;

- через 40 с определить значение мощности дозы N_γ, в микрозивертах в час

N_γ=

Для измерения плотности потока бета-частиц от поверхностей предметов необходимо:

-закрыть экраном рабочую поверхность детектора;

- установить режим работы «бета»;

- включить прибор;

- расположить прибор на расстоянии 3-5 мм от поверхности объекта измерения и через 40 с зарегистрировать измерение N_зγ,

N_зγ=

- снять экран с детектора и повторно расположить прибор в том же месте контроля на расстоянии 3-5 мм от поверхности объекта измерения;

- через 40 с провести измерение и определить среднее арифметическое значение суммарных показаний прибора N_о от бета и гамма излучений

N_о=

Определить плотность потока бета-частиц N_β от объекта измерения по формуле:

N_β =N_о –N_зγ

Для оценки плотности потока альфа-излучения необходимо:

- снять экран с детектора;

- установить режим работы «бета»;

- включить прибор;

- расположить прибор на расстоянии 3-5 мм от поверхности объекта измерения и через 40 с после этого зарегистрировать измерение от альфа-, бета- и гамма излучений N_с

N_с=

- разместить прибор на расстоянии 30-50 мм от поверхности объекта (обеспечив тем самым поглощение альфа-излучения слоем воздуха) и произвести измерение суммарных показаний прибора от бета- и гамма- излучений N_сл

N_сл=

Определить плотность потока альфа-частиц по формуле(К_α=10³):

N_пα=(N_с- N_сл)К_α =

Поиск по сайту: