[실험레포트] 접촉각실험 예비+결과레포트

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목차

1. 실험 목적

2. 이론
1) 접촉각(Contact angle)
2) 부착 일
3) Young’s Equation
4) 표면 거칠기
5) Surface Energy Model Calculation(GGFY Equation)
6) HMDS(Hexamethyldisilazane)
7) 스핀 코팅
8) 표면 장력, 표면 에너지
9) 젖음
10) Sessile Drop Method
11) 접촉각에 영향을 주는 요인들

3. 실험기기 및 준비물
1) 실험기기
2) 준비물

4. 실험 방법
1) 실험 1(기판 준비)
2) 실험 2(Contact Angle 측정)

5. 실험시 유의사항

6. 결과
1) 표면 거칠기에 따른 접촉각(water)
2) 표면처리에 따른 접촉각

7. 토의

8. 참조 문헌

본문내용

1. 실험 목적
실험을 통해 주어진 물질의 접촉각을 측정하고 부착 일(Adhesion Work)을 구한다. 그리고 기판의 표면 거칠기(Roughness)와 표면 처리(Coating)에 따라서 접촉각이 어떻게 변하는지 관찰하고 결과를 분석한다.

2. 이론
1) 접촉각(Contact angle)
고체 표면위에 액체가 있을 때, 고체/액체/기체 세 가지 상의 접촉점에서 고체표면 접선과 액체표면 접선이 이루는 각을 말한다. 접촉각은 고체표면의 젖음성을 나타내는 척도로, 다음과 같이 구분할 수 있다.
낮은 접촉각 : 높은 젖음성(친수성, hydrophilic)=높은 표면에너지
높은 접촉각 : 낮은 젖음성(소수성, hydrophobic)=낮은 표면에너지
2) 부착 일
평형상태인 두 상의 상호작용으로부터 벗어나기 위해 필요한 가역적인 열역학적 일을 의미한다. 다음 식은 액체-고체상의 부착 일을 구하는 Dupre의 공식이다
3) Young’s Equation
액체방울이 고체표면에서 평형을 이루고 있을 때, 접촉각과 고체 및 액체의 계면에너지 사이에는 다음 식이 성립한다.

참고 자료

J.M.Smith, H.C.Van Ness, M.M. Abbott, M.T. Swihart, “Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics(8th ed.)”, McGRAW-Hill education(2018)
Peter Atkins, Julio de Paula, “Atkins’ Physical Chemistry (10th ed.)”, Oxford(2014)
표준일반화학실험(제 7개정판), 대한화학회(2016)
접촉각(contact angle) 실험 매뉴얼
http://www.wikipedia.org/