液體與固體之間是如何進(jìn)行接觸角測(cè)量的呢？

       當(dāng)液體的表面張力已知時(shí),接觸角的測(cè)量為計(jì)算固體本身的表面張力提供了可能性。反過(guò)來(lái)固體表面張力是決定固—液潤(rùn)濕性能的重要因素,如果固—液完全潤(rùn)濕(接觸角θ=0 ) ,則固體的表面張力一定與液體的表面張力相等,通常認(rèn)為接觸角越小,潤(rùn)濕性能越好,且潤(rùn)濕速度越快。在原油注水開(kāi)采中,本來(lái)巖石是親水性的,當(dāng)它與原油接觸后,原油中含有的天然活性物依極性相近規(guī)則吸附于砂巖表面上,使砂巖表面為親油表面,這樣不利于水驅(qū)油。

       為了改變巖石的親油性,在注水或三次采油中加入活性劑,就使巖石表面發(fā)生再吸附,重新變成親水表面,從而達(dá)到有利于驅(qū)油的目的。活性劑與巖石的接觸角越小,潤(rùn)濕性能越好,水驅(qū)油的效果越好。怎樣準(zhǔn)確的測(cè)量固體與液體的接觸角成為至關(guān)重要的因素。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):采用接觸角測(cè)量?jī)x,可以準(zhǔn)確地測(cè)量出固體與液體之間的接觸角。

 (1) 測(cè)量原理在平整的固體表面滴一滴液滴,在液滴的輪廓線上劃一條切線就可以知道接觸角的大小。它由測(cè)角儀中的量角器上讀出,液滴的大小是不重要的,但是它必須足夠大來(lái)防止測(cè)量過(guò)程中的干化。由于固體表面的不均勻性以及有一定的粗糙度,因此前進(jìn)液滴和后退液滴的接觸角有一定的差異,通常要區(qū)分是前進(jìn)角還是后退角。增加液滴可以得到前進(jìn)角,減少液滴可以得到后退角。將注射器固定在一個(gè)支架上,改變液滴大小時(shí)注射器的針頭總是保持在液滴內(nèi)部。前進(jìn)角為固/液接觸角,接觸角有時(shí)也采用兩者的數(shù)學(xué)平均值。

(2) 用測(cè)量接觸角的過(guò)程測(cè)量某種表活劑對(duì)某種固體的接觸角,首先用這種固體物質(zhì)做一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)(長(zhǎng)方體)幾何形狀的測(cè)量板,該測(cè)量板表面要處理得光滑,否則會(huì)影響浮力及表面張力的測(cè)量結(jié)果;另外,固體測(cè)量板做好后,要準(zhǔn)確地測(cè)量該板的寬度、厚度。接下來(lái)要測(cè)量該表活劑的密度、表面張力等參數(shù),然后把測(cè)量板的標(biāo)準(zhǔn)尺寸和密度、表面張力等參數(shù)輸入到接觸角的測(cè)量軟件中。一切準(zhǔn)備工作做好后,接下來(lái)啟動(dòng)儀器開(kāi)關(guān),測(cè)量就自動(dòng)進(jìn)行了,最后計(jì)算機(jī)準(zhǔn)確地讀出該表面活性劑對(duì)固體的前進(jìn)角和后退角。