背景

测接触角时，你是不是总怀疑仪器在‛�/span>摸鱼“�/span>？数据忽高忽低，重复三次三个样，仿佛在开盲盒。但真相可能扎心：不是设备不给力，而是被忽略的‛�/span>清洁问题“�/span>。从纳米级的表面残留到微米级的污染物，这些隐形干扰会直接篡改表面能或液体性质，导致数据偏离真实倻�/span>、�/span>

为什乇�/span>表面污染是接触角测量的“隐形杀手”？

1. 直接影响表面胼�/span>
   

任何残留的污染物（指纹、灰尘、清洗剂残留、氧化层等等）都会改变固体表面的化学性质和物理状态，从而显著影响其真实表面能。接触角对表靡�/span>的状�?/span>极其敏感，微小的污染即可导致接触角发生数度甚至数十度的偏差、�/span>

2. 破坏表面均匀�?/span>
   

污染物通常不是均匀分布的（如指纹、局部油渍、灰尘斑点），这会导致液滴在表面不同位置形成的接触角不一致，严重影响测量的重复性和代表性、�/span>

3. 引入人为误差
   

不规范的清洁操作本身就是引入新污染物的主要来源、�/span>

4. 难以察觉
   

污染�?/span>往往是肉眼不可见皃�/span>＋�/span>表面‛�/span>看起来干净“�/span>，但实际已被污染、�/span>

最常忽略的‛�/span>清洁陷阱“�/span>—–�/span>在接触角测量中，‛�/span>清洁”的标准远超肉眼可见的程度、�/span>

�?/span>‛�/span>清洁陷阱“中，有很多因素都会影响清洁度，在这里只列举几个较为常见的情况，供大家参考、�/span>

1. 用纸张“擦一擦就行“�/span>

问题９�/span>仅用实验室无尘纸、普通纸巾、甚至衣服随手擦拭样品表面、�/span>

后果９�/span>无法去除分子级污染物（如油脂），反而可能留下纤维碎屑或摩擦产生的静电吸附灰尘。纸巾本身可能含有柔顺剂筈�/span>具有表面活性的添加剂，直接擦拭固体表面会将添加剂遗留在固体表面，当用水作为待测液体，测试接触角时，添加剂会迁移到水中，改变水的表面张力，从而影响接触角测试结果、�/span>

克吕士科学仪�?/span>22平�/span>9月份的公众号曾做过一篇测评《“纸”想告诉你：如何用表面张力判断纸巾是否“干净”？》，通过将纸巾浸没在水中名�/span>5min后，纸巾中的添加剂会溶出到水中，基于水的表面张力下降程度即可判断不同纸巾的添加剂残留量。生活用纸的标准要高于工业用纸，生活用纸中都存在添加剂残留，工业用纸也不可避免。纸巾擦拭要注意选择高标准工业用纸，同时要跟其他清洗方法配合使用、�/span>

国�/span>1.水经过不同类型纸张浸泡后的表面张劚�/span>

2. 2. “等离子体处理万能且持久”：

问题９�/span>过度依赖等离子体处理等方泔�/span>来清洁表面，认为处理后表面就‛�/span>完美“�/span>了，或者处理后长时间暴露在空气中才进行测量、�/span>

后果９�/span>等离子体/UV-Ozone能高效去除有机污染物并活化表面，但：

处理后的表面具有高活性，会快速吸附空气中的碳氢化合物等污染物，或者聚合物表面处理后分子链段的重构，都会使得表面处理具有一定的时效�?/span>、�/span>

国�/span>2.聚合物表面经过等离子处理后表面能随放置时间的变化过程[1]

3. ”单一溶剂“：

问题９�/span>仅使用一种溶剂（通常是乙醇或丙酮）清洗所有类型的样品和污染物、�/span>

后果９�/span>不同污染物需要不同的溶剂才能有效溶解。例如：

• 极性油脂、盐分：水或醇类效果更好、�/span>

• 非极性油脂、有机残留物：需要甲苯、氯仿、正己烷等非极性溶剂、�/span>

• 硅油、脱模剂：可能需要专门的强溶剂或碱性清洗液、�/span>

• 金属氧化物：可能需要酸洗、�/span>

控制清洁度误差的关键策略（误差控制核心）

1. 建立严格、标准化的清洁流程：
   

针对每种常用样品材料，制定详细的、验证过的清洁步骤、�/span>

2. 选择合适的清洁方法组合９�span style="--tw-border-spacing-x: 0; --tw-border-spacing-y: 0; --tw-translate-x: 0; --tw-translate-y: 0; --tw-rotate: 0; --tw-skew-x: 0; --tw-skew-y: 0; --tw-scale-x: 1; --tw-scale-y: 1; --tw-pan-x: ; --tw-pan-y: ; --tw-pinch-zoom: ; --tw-scroll-snap-strictness: proximity; --tw-gradient-from-position: ; --tw-gradient-via-position: ; --tw-gradient-to-position: ; --tw-ordinal: ; --tw-slashed-zero: ; --tw-numeric-figure: ; --tw-numeric-spacing: ; --tw-numeric-fraction: ; --tw-ring-inset: ; --tw-ring-offset-width: 0px; --tw-ring-offset-color: #fff; --tw-ring-color: rgb(59 130 246 / 0.5); --tw-ring-offset-shadow: 0 0 #0000; --tw-ring-shadow: 0 0 #0000; --tw-shadow: 0 0 #0000; --tw-shadow-colored: 0 0 #0000; --tw-blur: ; --tw-brightness: ; --tw-contrast: ; --tw-grayscale: ; --tw-hue-rotate: ; --tw-invert: ; --tw-saturate: ; --tw-sepia: ; --tw-drop-shadow: ; --tw-backdrop-blur: ; --tw-backdrop-brightness: ; --tw-backdrop-contrast: ; --tw-backdrop-grayscale: ; --tw-backdrop-hue-rotate: ; --tw-backdrop-invert: ; --tw-backdrop-opacity: ; --tw-backdrop-saturate: ; --tw-backdrop-sepia: ; --tw-contain-size: ; --tw-contain-layout: ; --tw-contain-paint: ; --tw-contain-style: ; box-sizing: border-box; border-width: 0px; border-style: solid; border-color: rgb(229, 231, 235); font-weight: 300;">
   

每种样品要考虑物理方法还是化学方法更适合、�/span>

3. 使用最高纯度的耗材９�span style="--tw-border-spacing-x: 0; --tw-border-spacing-y: 0; --tw-translate-x: 0; --tw-translate-y: 0; --tw-rotate: 0; --tw-skew-x: 0; --tw-skew-y: 0; --tw-scale-x: 1; --tw-scale-y: 1; --tw-pan-x: ; --tw-pan-y: ; --tw-pinch-zoom: ; --tw-scroll-snap-strictness: proximity; --tw-gradient-from-position: ; --tw-gradient-via-position: ; --tw-gradient-to-position: ; --tw-ordinal: ; --tw-slashed-zero: ; --tw-numeric-figure: ; --tw-numeric-spacing: ; --tw-numeric-fraction: ; --tw-ring-inset: ; --tw-ring-offset-width: 0px; --tw-ring-offset-color: #fff; --tw-ring-color: rgb(59 130 246 / 0.5); --tw-ring-offset-shadow: 0 0 #0000; --tw-ring-shadow: 0 0 #0000; --tw-shadow: 0 0 #0000; --tw-shadow-colored: 0 0 #0000; --tw-blur: ; --tw-brightness: ; --tw-contrast: ; --tw-grayscale: ; --tw-hue-rotate: ; --tw-invert: ; --tw-saturate: ; --tw-sepia: ; --tw-drop-shadow: ; --tw-backdrop-blur: ; --tw-backdrop-brightness: ; --tw-backdrop-contrast: ; --tw-backdrop-grayscale: ; --tw-backdrop-hue-rotate: ; --tw-backdrop-invert: ; --tw-backdrop-opacity: ; --tw-backdrop-saturate: ; --tw-backdrop-sepia: ; --tw-contain-size: ; --tw-contain-layout: ; --tw-contain-paint: ; --tw-contain-style: ; box-sizing: border-box; border-width: 0px; border-style: solid; border-color: rgb(229, 231, 235); font-weight: 300;">
   

使用高纯度的溶剂＋�/span>避免使用回收溶剂、�/span>

4. 4. 验证清洁效果９�/span>

• 接触角本身：在同一片材的不同位置多次测量（例如5-10个点）。如果接触角值高度一致（标准差小），通常表明表面清洁均匀、�/span>

• 测量已知标准样品９�/span>定期测量经过严格清洁处理的已�?/span>接触角范図�/span>的标准样�?/span>＋�/span>检查测量值是否在其标称值范围内

5. 5. 记录与追溯：
   

详细记录每个样品的清洁步骤、使用的溶剂批次、清洁时间、操作人员、环境条件等。当测量结果异常时，这些记录是排查问题（是否清洁环节出问题）的重要依据、�/span>

总结

接触角测量的核心在于真实反映固体/液体/气体三相界面的相互作�?/span>。任何破坏固体表面本征性质的污染物都是准确测量的敌人、�/span>通过制定严格皃�/span>SOP、使用高纯耗材、选择正确的清洁方法组吇�/span>筈�/span>才能最大限度地克服这个‛�/span>忽略的陷阰�/span>“�/span>，获得准确、可靠、可重复的接触角数据、�/span>