OWRK-Verfahren

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Das OWRK-Verfahren, benannt nach Owens, Wendt, Rabel und Kaelble, ist ein Verfahren zur Bestimmung der polaren und dispersen Anteile der Oberflächenenergie von Festkörpern. Um das Verfahren anwenden zu können, ist es nötig, den Kontaktwinkel von mindestens zwei Prüfflüssigkeiten auf der zu messenden Probe zu bestimmen.[1]

Notwendige Daten

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Für die Berechnung ist die Kenntnis über die polaren und dispersen Anteile der Oberflächenspannung der Prüfflüssigkeit vorausgesetzt. Des Weiteren muss der statische Kontaktwinkel zwischen zwei Prüfflüssigkeiten und der zu vermessenden Oberfläche bestimmt werden.

Wertetabelle für die Oberflächenspannung bei 25 °C[2]
Flüssigkeit Oberflächenspannung ()

in mN/m = 10−3 N/m

Disperse Anteile ()

in mN/m = 10−3 N/m

Polare Anteile ()

in mN/m = 10−3 N/m

Wasser 72,8 21,8 51,0
Diiodmethan 50,8 50,8 0,0
Ethylenglycol 47,7 30,9 16,8
Glycerin 63,4 37,0 26,4
Hexadecan 27,6 27,6 0,0
1-Bromnaphthalin 44,6 44,6 0,0
Benzylalkohol 38,9 29,0 9,9
Decalin (Isomerengemisch) 30,6 30,6 0,0
cis-Decalin 32,2 32,2 0,0
trans-Decalin 29,9 29,9 0,0

Zunächst muss die von Owens und Wendt ermittelte Gleichung[3] linearisiert werden, wodurch sich die folgende Form ergibt:

Nun wird auf die Y-Achse eines Koordinatensystems aufgetragen. Demgegenüber wird auf die X-Achse aufgetragen. Setzt man nun die entsprechenden Werte ein und führt eine lineare Regression durch, so können die polaren und dispersen Anteile der Oberflächenenergie aus Y-Achsenabschnitt und Steigung berechnet werden. Der Y-Achsenabschnitt entspricht der Wurzel der dispersen Anteile der Oberflächenenergie. Die Steigung entspricht der Wurzel der polaren Anteile der Oberflächenenergie. Die gesamte Oberflächenenergie des Festkörpers berechnet sich als Summe von polaren und dispersen Anteilen.[2]

Auftragung nach dem OWRK-Verfahren

Einzelnachweise

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  1. Fa. Krüss: Methode nach Owens, Wendt, Rabel und Kaelble (OWRK). Fa. Krüss, abgerufen am 30. Juni 2019.
  2. a b Deutsches Institut für Normung e. V. (Hrsg.): DIN 55660-2 Bestimmung der freien Oberflächenenergie fester Oberflächen durch Messung des Kontaktwinkels. Beuth Verlag, Berlin Dezember 2011.
  3. D. K. Owens, R. C. Wendt: Estimation of the Surface Free Energy of Polymers. In: Journal of Applied Polymer Science. Band 13, 1969, S. 1743.