ㅈ | 접촉각(接觸角)

접촉각(接觸角)
contact angle
공기 속에 있는 고체면상에 액체가 있고 그림에 도시한 바와 같은 관계가 있을 때 고체, 액체, 기체 세 가지 상(相)의 접촉점 P에서의 절선과 고체면이 이루는 각 중, 액체를 포함한 쪽의 각을 그 액의 고체에 대한 접촉각(그림에서 θ)이라고 한다. 이때 정확하게는 고체면은 액체 증기를 흡착한 상태의 것을 생각한다. 공기를 그 액체와 섞이지 않은 다른 액체로 바꾸어 놓은 경우도 생각할 수 있다. 예를 들면 물속에 있는 고체면상에서의 기름의 접촉각 같은 것이다.접촉각은 이것을 형성하는 고체, 액체의 표면 장력 및 계면 장력과의 사이에 영(Young)의 식으로 표시되는 관계가 있고, 또 cosθ＝2Wa/Wc－1로 표시되는 것처럼 고체의 액체에 대한 부착 일 Wa와 액체가 응집하는 일 Wc의 평형으로 결정된다. 즉, Wa＝0, Wa＝Wc/2, Wa≧Wc가 됨에 따라 θ＝180°, 90°, 0°이다. 또한 대칭성이 높은 분자 구조의 액체가 고체면을 적시는 경우, 액체의 고체면으로의 흡착 비율을 α라고 하면 cosθ＝2α-1의 관계도 있다. 접촉각은 고체면의 액체에 의한 젖음의 척도로 가장 많이 사용된다. 접촉각의 측정에는 고체면상에 놓인 작은 액체 방울의 형태를 직접 스크린상에 투영해서 측정하는 방법이나 액체 방울의 부피, 높이, 밑원의 반지름 등의 측정에서 액체 방울이 구의 일부분으로서 계산에 의해 구해지는 방법, 고체에 접하는 액면의 만곡부가 수평면이 되도록 고체면을 연직 위치에서 경사할 때의 경사각의 측정, 부착 장력의 측정 등이 있다.접촉각은 고체 표면의 극히 미량의 불순물에도 민감하나, 청정한 면에서도 액체가 고체면을 전진할 때에 생기는 전진 접촉각 θa와 후퇴 접촉각 θr사이의 각을 생성 조건 여하에 따라 임의로 취할 수 있다. 이 현상을 젖음의 히스테리시스라고 부른다. 히스테리시스의 원인으로는 액체의 흡착이 전진과 후퇴에서 다르다는 설, 고체면을 액체가 진행할 때에 액체가 받는 일종의 마찰과 비슷한 힘에 의한 설명, 고체면의 미세한 요철에 의한 설명 등이 있다.