지식나눔

(재질문) 친수성, 소수성의 기준에 대해 문의드립니다

앞서 답변을 주신 분들이 계십니다만 제가 문의드린 질문에 대한 답변이 아니어서 다시 올립니다. 접촉각을 통해서 표면의 친수, 소수성을 구분하는 기준에 대해서 문의드립니다. 1. 친수성 : 접촉각 < 90도 소수성 : 접촉각 > 90도 2. 친수성 : 10도 < 접촉각 < 30도 소수성 : 70도 < 접촉각 < 90도 문헌을 보다보면 두개의 기준이 있는 것 같습니다. 위와 같은 두 개의 기준은 어떨때 적용하면 되는지 어떤 차이에서 다른 기준을 갖고 있는지 궁금합니다.
  • 접촉각
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답변 2
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    김채형님의 답변

    1. 친수성 : 접촉각 < 90도 소수성 : 접촉각 > 90도 2. 친수성 : 10도 < 접촉각 < 30도 소수성 : 70도 < 접촉각 < 90도 문헌을 보다보면 두개의 기준이 있는 것 같습니다. 위와 같은 두 개의 기준은 어떨때 적용하면 되는지 어떤 차이에서 다른 기준을 갖고 있는지 궁금합니다. ========================================================================= 접촉각 90도 이상을 기준으로 소수성과 친수성으로 구분하는 기계적인 기준으로는 설명 할 수 없는 현상이 많이 발견되고 있으며 이에 대한 보완으로 접촉각 이력(contact angle hysteresis) 및 이와 관련된 흐름각(sliding angle)에 대한 영향을 고려하여 접촉각 기준이 변경이 되고요. 또한 Cessile drop방법을 사용하는 정접촉각보다 동접촉각 사용에 따라서 접촉각 기준이 바뀌고요. 아니면 접촉각에 영향을 미치는 변수들 중에서 표면거칠기(RA~0.1)에 따라 접촉각이 보정되기도 하고요. 아니면 무기재료/수지 재료에 따라서도 바뀌고요. 원글자가 봤다는 논문이 어떤 조건 어떤 재질을 어떤 기법으로 실험했는지 모르는 상황에서 2가지 기준이라는 일반화하기 어려울 것 같고 정확한 설명도 하기 힘들 것 같네요.
    1. 친수성 : 접촉각 < 90도 소수성 : 접촉각 > 90도 2. 친수성 : 10도 < 접촉각 < 30도 소수성 : 70도 < 접촉각 < 90도 문헌을 보다보면 두개의 기준이 있는 것 같습니다. 위와 같은 두 개의 기준은 어떨때 적용하면 되는지 어떤 차이에서 다른 기준을 갖고 있는지 궁금합니다. ========================================================================= 접촉각 90도 이상을 기준으로 소수성과 친수성으로 구분하는 기계적인 기준으로는 설명 할 수 없는 현상이 많이 발견되고 있으며 이에 대한 보완으로 접촉각 이력(contact angle hysteresis) 및 이와 관련된 흐름각(sliding angle)에 대한 영향을 고려하여 접촉각 기준이 변경이 되고요. 또한 Cessile drop방법을 사용하는 정접촉각보다 동접촉각 사용에 따라서 접촉각 기준이 바뀌고요. 아니면 접촉각에 영향을 미치는 변수들 중에서 표면거칠기(RA~0.1)에 따라 접촉각이 보정되기도 하고요. 아니면 무기재료/수지 재료에 따라서도 바뀌고요. 원글자가 봤다는 논문이 어떤 조건 어떤 재질을 어떤 기법으로 실험했는지 모르는 상황에서 2가지 기준이라는 일반화하기 어려울 것 같고 정확한 설명도 하기 힘들 것 같네요.
    이동희(dhl91) 2013-01-31

    답변 정말 정말 감사합니다.
    답변으로 볼때 친수성, 소수성이라는 개념이 단편적으로 쉽게 분류할 수 있는 특성이 아닌 것 같다는 생각이 드네요.
    혹시 말씀하신 내용과 관련된 문헌 자료 소개해주시면 정말 감사하겠습니다.
    제가 관심있는 재질이 Si 및 PDMS의 표면개질에 관한 사항이라 smooth한 표면도 있고 거칠기가 있는 표면도 있어서 조금 복잡할 것 같습니다.

  • 답변

    김채형님의 답변

    Superhydrophobicity가 이쪽 분야 메인 이슈같은데...아래 링크가 친수/소수성 구분과 관련데 접촉각에 대한 직접적인 답변은 아니어도 최신내용을 정리한 발표자료라 아마 많은 참고가 될거라 생각이 되네요. http://www.mecheng.osu.edu/nlbb/files/nlbb/Lotus_Effect.pdf 친수/소수성 관련 논문 추가 Lichao Gao and Thomas J. McCarthy "Teflon is Hydrophilic. Comments on Definitions of Hydrophobic, Shear versus Tensile Hydrophobicity, and Wettability Characterization " LANGMUIR 24 (17), 2008
    Superhydrophobicity가 이쪽 분야 메인 이슈같은데...아래 링크가 친수/소수성 구분과 관련데 접촉각에 대한 직접적인 답변은 아니어도 최신내용을 정리한 발표자료라 아마 많은 참고가 될거라 생각이 되네요. http://www.mecheng.osu.edu/nlbb/files/nlbb/Lotus_Effect.pdf 친수/소수성 관련 논문 추가 Lichao Gao and Thomas J. McCarthy "Teflon is Hydrophilic. Comments on Definitions of Hydrophobic, Shear versus Tensile Hydrophobicity, and Wettability Characterization " LANGMUIR 24 (17), 2008
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