在做接觸角測試時，科學(xué)指南針檢測平臺工作人員在與很多同學(xué)溝通中了解到，好多同學(xué)對接觸角測量不太了解，針對此，科學(xué)指南針檢測平臺團(tuán)隊組織相關(guān)同事對網(wǎng)上海量知識進(jìn)行整理，希望可以幫助到科研圈的伙伴們；

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如何衡量/檢測接觸角測量的準(zhǔn)確性？

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測量都是建立在某一模型的基礎(chǔ)上，測量的準(zhǔn)確性首先取決于采用的模型在多大程度上與實際被測量體系相符合：符合程度越高，測量的準(zhǔn)確性也就越高。反之，即使測量的重復(fù)性再好，其數(shù)值的準(zhǔn)確性（與真實數(shù)值的偏差）也不可能得到保證。

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視頻光學(xué)法測量接觸角的一個默認(rèn)的前提（中心軸對稱性）和必要的模型假設(shè)（液滴或液面輪廓走向函數(shù)）。采用的液滴或液面輪廓走向函數(shù)的模型與真實情況的相符合性在很大程度上直接決定了最終測量得到的接觸角的準(zhǔn)確性。

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當(dāng)前運(yùn)用于視頻光學(xué)法測量接觸角的整體液滴或液面輪廓模型基本上有以下幾種：

1）球或圓（截面）模型：如寬高法，圓法等；

2）橢球或橢圓（截面）模型：如橢圓法；

3）Laplace-Young模型：Laplace-Young法。

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其中球或圓（截面）模型是假設(shè)表面張力的作用與液滴本身的重力相比，大大超過后者，所以后者的作用力可以忽略。這其實只對體積很小（小于2μl）的水滴，而且當(dāng)接觸角比較小時，才大致符合。對體積較大，角度較大，或非水液體，此模型的偏差相當(dāng)明顯，且隨著體積增大，液體的密度增大，液體的表面張力減少，接觸角值增大，這一偏差也將越來越大。當(dāng)接觸角大于120°、采用的水滴的體積在5μl以上時，偏差可超過10°以上。另外理論計算可以證明，如果采用以球或圓（截面）模型為基礎(chǔ)的計算方法，測量得到的接觸角的數(shù)值始終不可能高過約155°，不管液滴的真實接觸角值是否已超過這一數(shù)值。

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橢球或橢圓（截面）模型是在部分考慮了液滴本身重力的影響下，液滴或液面輪廓被壓扁，近似橢圓狀。所以這一方法較圓法更接近真實狀況，得到的接觸角的值也較接近其真實值。但實際上，當(dāng)接觸角的值超過90°后，其與真實狀況的偏差也明顯地顯示出來。

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當(dāng)一液滴躺在平整的固體表面上且處于力平衡時，它的形狀是由液體的表面張力、液體的體積和液體與固體表面間形成的接觸角而決定的。早在100多年前Laplace和Young就先后建立了描寫這一力平衡的狀態(tài)方程，只是這一方程沒有解析解。一直到最近20年，隨著計算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用，這一描寫液滴輪廓的方程才得以部分求解。部分求解這一方程的前提是：液滴和液面呈現(xiàn)中心軸對稱性。因此對于所有符合這一前提的液滴，無論其體積、密度和接觸角多大，只要其形狀呈現(xiàn)中心軸對稱性，其輪廓就可以用Laplace-Young方程得以準(zhǔn)確描述，而且能得到求解，由此就可準(zhǔn)確計算出其在固體表面的接觸角。

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影響接觸角測量準(zhǔn)確性的另一個關(guān)鍵因素是液滴與固體表面相接觸處的基線位置的測量?；€位置對接觸角值測量結(jié)果的影響隨著接觸角值的變大而迅速增加：接觸角越大，由于基線位置測定不準(zhǔn)確而導(dǎo)致的接觸角測量結(jié)果的誤差也越大。如果測量軟件沒有自動、準(zhǔn)確確定液滴基線位置的功能，基線位置只能通過肉眼觀察來確定，那么其實這樣的方法根本不可能達(dá)到0.1°的測量準(zhǔn)確性。不管采用何種計算方法。而且當(dāng)接觸角值在90°以上時，由于基線位置誤差而引起的接觸角測量誤差可以高達(dá)1-5°左右。

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