PHẦN THỰC NGHIỆM
3.2.5. Hệ đo tính năng siêu thấm ướt nước của màng * Mô hình chung:
* Mô hình chung:
Mô hình tổng quát và hình ảnh của hệ đo tính năng siêu thấm ướt nước của màng được thể hiện trên hình 3.15, 3.17.
* Các thành phần của hệ đo:
- Camera: là loại kính hiển vi số Dino-Lite có độ phân giải 640X480VGA, bao gồm: (1) đèn LED chiếu sáng; (2) thấu kính quang học, độ phóng đại là 16 lần theo chiều dọc và 16 lần theo chiều ngang
Hình 3.14. Ảnh chụp hệ đo tính năng quang xúc tác của màng TiO2 dưới ánh sáng UV và màng TiO2:N dưới ánh sáng khả kiến
Màng
Hình 3.15. Mô hình tổng quát của hệ đo tính năng siêu thấm ướt nước của màng
(độ phóng đại theo diện tích là 256 lần); (3) núm điều chỉnh tiêu cự. Thiết bị này được kết nối qua cổng USB của máy tính (hình 3.16).
- Ống nhỏ giọt nước: là loại ống bơm tiêm có thể tích 10ml. Lưu ý: thể tích giọt nước cho mỗi lần nhỏ lên bề mặt màng phải như nhau cho mỗi lần đo.
- Phần mềm FTA32: là phần mềm có thể tính được góc thấm ướt (tính bằng độ), sức căng giọt nước (mN/m), chiều dài giọt nước (mm), chiều cao giọt nước (mm), diện tích phần chỏm của giọt nước (mm2), thể tích giọt nước (μl).
* Các bước thực hiện đo:
- Màng được lau sạch bằng aceton và sấy khô.
- Dùng ống nhỏ một giọt nước lên màng. Chụp ảnh giọt nước bằng kính hiển vi số Dino-Lite. Sử dụng phần mềm FTA32 để xác định góc nước ban đầu θo.
- Lau khô giọt nước trên bề mặt màng bằng khăn sạch và sau đó, màng được chiếu sáng. Sau mỗi khoảng thời gian 30 phút chiếu sáng, màng được tiếp tục nhỏ một giọt nước lên bề mặt và lại đo góc nước θi.
* Cách đo góc thấm ướt bằng phần mềm FTA32:
- Ảnh chụp được bằng kính hiển vi số Dino-Lite được mở bằng phần mềm FTA32 (cài đặt sẵn trên máy tính) bằng cách, mở phần mềm FTA32, chọn file, chọn Import Image, chỉ đường dẫn của file ảnh đã chụp, chọn ok. Lúc này, trên màn hình sẽ xuất hiện như hình 3.18.
Màng và giọt nước trên màng
Ống bơm để
nhỏ giọt nước Camera chụp
ảnh giọt nước.
- Vẽ một đường cong bao quanh giọt nước (bằng cách dùng chuột trái) và đường thẳng tại mặt phân cách của giọt nước và đế (bằng cách dùng chuột phải).
- Click chuột trái vào ô Contact Angle nằm phía bên trái của màn hình (hình 3.18) để xem kết quả đo góc (hình 3.19).
Ngoài ra, việc xác định góc nước trên màng bằng phần mềm FTA32 cho kết quả tương đương như dùng thước đo góc được hiển thị trên máy tính.
3.2.6. Sai số của phép đo truyền qua trong hệ đo tính năng quang xúc tác và phép đo góc trong hệ đo tính năng siêu thấm ướt nước của màng. phép đo góc trong hệ đo tính năng siêu thấm ướt nước của màng.
* Đo độ truyền qua.
Phép đo này được thực hiện 5 lần trên máy quang phổ OPTIMA-SP300 với mẫu N1 sau 1 giờ đầu tiên chiếu bằng ánh sáng khả kiến.
Bảng 3.1. Bảng số liệu các lần đo truyền qua trên máy OPTIMA-SP300
Xác định đường cong giọt nước
Xác định đường thẳng ở mặt phân cách Vị trí click chuột
Hình 3.18. Ảnh giọt nước sau khi đưa vào phần mềm FTA 32
Lần đo T(%) 1 49.3 0.2 2 49.1 0.0 3 49.0 0.1 4 49.0 0.1 5 49.0 0.1 = 49.1 = 0.1
Sai số hệ đo ∆T = + ∆TDC = 0.1 + 0.1 = 0.2 (∆TDC: sai số dụng cụ đo là 0.1).
Kết quả đo: T = 49.1 ± 0.2 (%). * Đo góc thấm ướt.
Phép đo này được thực hiện trên mẫu N79. Kết quả đo góc thấm ướt ban đầu (chưa chiếu sáng) trên mẫu N79 sau 3 lần thực hiện.
Bảng 3.2. Bảng số liệu các lần đo góc nước trên hệ đo.
Lần đo θ (độ)
1 85.1 2.0
2 89.9 2.8
3 86.3 0.8
= 87.1 = 1.9
Sai số hệ đo ∆θ = + ∆θDC = 1.9 + 0.1 = 2.0 (∆θDC: sai số dụng cụ đo là 0.1)
Kết quả đo: θ = 87.1 ± 2.0 (độ).