고체의 표면에너지 측정 실험보고서

소개글

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목차

1. 실험 목적
2. 이론 및 원리
3. 실험 방법
4. 결과
5. 결론
6. 참고문헌

본문내용

실험 목적
접촉각 측정을 통해 얻어진 데이터를 기초로 표면에너지를 계산하고 표면의 극성과 비극성도를 계산할 수 있으며 절댓값으로 환산하여 표면에너지 스펙트럼을 통한 표면의 화학적인 분포를 예상할 수 있다. 그리고 이를 통해 액체 내의 압력에 관한 정의를 이해한다.

이론 및 원리
접촉각 : 액체가 서로 섞이지 않는 물질과 접할 때 이루는 경계면의 각이다.

<중 략>

표면장력 : 액체의 표면에서 면적을 줄이기 위해서 작용하는 장력. 표면장력이 크면 표면을 구형으로 이루는 경향을 갖는다. 액체내의 분자들은 사방으로 인력과 척력을 갖는다. 이때의 알짜힘은 0이된다. 하지만 표면에 위치한 분자의 경우 액체방향으로만 힘이 존재한다. 따라서 액체 방향으로 알짜힘이 존재하게 되어 휘어진 표면을 만든다. 이러한 표면 장력은 섞이지 않는 두 액체, 액체-기체, 액체-고체사이에서 관찰된다.

표면에너지 : 위와 같이 표면에 위치한 분자의 힘의 균형이 깨지기 때문에 표면에서 표면의 위치에너지는 액체 내부의 위치에너지 보다 크다. 이 에너지를 최소화시켜 힘의 균형을 이루려고 하는 것이 표면 장력이다.
액체의 표면장력이 크면 고체의 표면에너지는 작다.

고체의 표면에너지를 구할 때 필수 사항
1. 측정된 각은 반드시 Young 의 각이어야 한다.
2. 측정에 사용되는 액체는 매우 순수해야 한다.
3. 사용되는 액체와 고체는 흡수와 반응성이 있으면 안된다.
4. 영의 접촉각은 최초로 측정된 부위의 접촉각이어야 한다.
5. 고체표면은 매우 균일해야 한다.
6. 액체의 표면에너지는 고체의 표면에너지보다 커야한다.

참고 자료

한국고분자시험연구소(주)
https://www.cheric.org/files/education/cyberlecture/e201002/e201002-1501.pdf