Methode nach Zisman

Die Methode nach Zisman ist eine Methode zur Untersuchung der Benetzbarkeit eines Festkörpers durch Bestimmung der kritischen Oberflächenspannung mit Hilfe des Kontaktwinkels. Ermittelt wird die Oberflächenspannung, die eine Flüssigkeit haben müsste, um einen Festkörper gerade vollständig zu benetzen.

Hintergrund

Bei einer Bestimmung nach Zisman wird der Kosinus des Kontaktwinkels θ gegen die Oberflächenspannung der entsprechenden Flüssigkeiten aufgetragen. Der auf cos θ = 1 (Kontaktwinkel = 0°) extrapolierte Wert der Oberflächenspannung wird als kritische Oberflächenspannung σkrit bezeichnet.

Bestimmung der kritischen Oberflächenspannung nach Zisman

Dieser Wert wird oft als freie Oberflächenenergie des Festkörpers interpretiert. Auf Basis dieser Gleichsetzung wird die freie Oberflächenenergie häufig mit Testtinten bestimmt: Aus einer Reihe von Flüssigkeiten mit eingestellter Oberflächenspannung wird diejenige gesucht, die den Festkörper gerade vollständig benetzt.

Da jedoch der Charakter der Wechselwirkungen zwischen den Phasen nicht betrachtet wird, kann diese Gleichsetzung in Frage gestellt werden. Gemäß den Methoden nach Fowkes und Owens, Wendt, Rabel und Kaelble, die zwischen einem polaren Anteil und einem dispersiven Anteil der Oberflächenspannung unterscheiden, stimmen σc und die freie Oberflächenenergie praktisch nur bei unpolaren Systemen überein.

Literatur

W. A. Zisman, Relation of the Equilibrium Contact Angle to Liquid and Solid Consti­tution. In: Advances in Chemistry 43 (1964), S. 1-51.