접촉각과 표면장력 예비보고서

소개글

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목차

1. 실험 제목

2. 실험목적

3. 실험 이론
1) 접촉각이란?
2) 표면 에너지란?
3) Young's Equation? (영의 방정식이란?)
4) 젖음성이란?
5) 표면장력이란?

4. 시약 및 실험기구

5. 실험 방법
1) 접촉각
2) 표면장력

6. 실험 시 주의사항

본문내용

1. 실험 제목: 접촉각과 표면장력 측정 실험

2. 실험목적
표면장력은 표면의 특성을 나타내며 접촉각은 표면과 물방울 사이의 상호작용을 나타낸다. 따라서 이 실험을 통해 다양한 표면의 특성과 물체와 액체의 상호작용에 대해서 이해해 본다.

3. 실험 이론

-접촉각이란?
접촉각은 액체가 고체 표면과 접촉할 때 형성되는 각도를 말한다. 일반적으로 액체 방울이 고체 표면 위에 떨어져서 형성되는 접촉면에서, 액체와 고체, 그리고 공기의 경계면이 만나는 지점에서 측정된다. 이 각도는 액체와 고체 사이에서 상호작용하는 분자력에 의해 결정된다. 따라서 같은 액체라 하더라도 고체의 표면에 따라 접촉각은 다르게 나타날 수 있고 물체 표면과 액체의 접촉각을 측정함으로써 그 표면의 특성을 파악할 수 있다. 또한 접촉각은 물체 표면에 존재하는 화학적 상호작용과 물리적 상호작용, 그리고 경계면의 기하학적 구조 등에 영향을 받는다. 따라서 접촉각은 고체의 특성 뿐만 아니라 액체의 산성, 알칼리성, 공기 중의 요소인 자외선 등의 조건에 따라 변화한다고 할 수 있다. 다음 그림은 접촉각의 이해를 돕기 위한 그림이다. 노란색 선이 이루는 각 θ가 접촉각이라고 할 수 있다.

접촉각 측정에 있어서, 접촉각(θ)은 고체 표면의 젖음성을 나타내는 척도로, 대부분 고착된 물방울에 의해서 측정된다. 여기서 접촉각의 수치가 클수록 표면은 소수성의 성질을 강하게 띄게 되고 낮은 표면에너지를 가지게 된다.

-표면 에너지란?
표면 에너지(surface energy)란, 단위 면적당 표면에서 일어나는 분자 간 인력에 기인하는 에너지를 말한다. 일반적으로 액체나 고체의 표면에서 일어나는 에너지로 정의되며 표면장력과 사실상 의미가 같다. 이 에너지는 분자 간 인력이 작용하여 표면 분자들이 물체 내부로 들어가려고 하는 성질 때문에 발생한다. 즉, 표면에너지는 분자들이 서로 밀접하게 붙어있는 상태에서 견딜 수 있는 내적인 압력으로 볼 수 있다.

참고 자료

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https://sdolnote.tistory.com/entry/SurfaceTension