Construction and calibration of a goniometer to measure contact angles and calculate the surface free energy in solids with uncertainty analysis

SCHUSTER, JONATHAN M; CARLOS E. SCHVEZOV; ROSENBERGER, MARIO R

POSADAS

Jornada; Jornadas Científico Tecnológicas, 45° Aniversario de la Universidad Nacional de Misiones; 2018

UNAM

En este trabajo se presenta el proceso de construcción y calibración de un goniómetro de bajo costo para medir ángulos de contacto (AC) mediante el método de la gota sésil utilizando tres procedimientosde medida diferentes (I, II y III) para obtener el AC a partir de la imagen de la gota sésil sobre la superficie.Además, se propone un método fácil y rápido para calcular la incerteza en la determinación de energía libre superficial (ELS) y sus componentes (polar y dispersiva) mediante el modelo de Owens-Wendt utilizando los valores de ángulo de contacto de dos líquidos de prueba diferentes. Para el proceso de calibración se utilizaron cuatro modelos de gotas sésiles patrón de acero inoxidable con ángulos de contacto de: 37,19±0,06; 55,96±0,06; 86,87±0,06 y 119,86±0,06 grados, diseñados al efecto.Para demostrar el desempeño del goniómetro y el método de cálculo de incertezas en la ELS, se mide el AC de agua desionizada y diyodometano (gotas de 2 µL) en probetas de politetrafluoroetileno (PTFE)ypolioximetileno (POM)mediante los procedimientos I, II y III, a partir de estos valores se calcula la ELS y sus componentes con los respectivos errores. Se obtuvo un goniómetro fácil de operar con una buena exactitud (error relativo