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表面張力儀的測試方法
來源:本站原(yuan)創 瀏覽 638 次 發布時間:2018-07-25
作用于液體表面,使液體表面積縮小的力,稱為液體表面張力。它產生的原因是液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層,叫做表面層,表面層里的分子比液體內部稀疏,分子間的距離比液體內部大一些,分子間的相互作用表現為引力。就象你要把彈簧拉開些,彈簧反而表現具有收縮的趨勢。表面張力儀常用(yong)的測試(shi)方法(fa)有白金板法(fa)、白金環法(fa)、懸滴法(fa)、滴體積法(fa)、最大氣泡壓法(fa)等幾種方法(fa)。接(jie)下來(lai)簡單(dan)介(jie)紹一下其中常用(yong)的幾種方法(fa)。
一、白金板法
當感(gan)測(ce)白(bai)金(jin)(jin)板浸(jin)(jin)入到被測(ce)液(ye)(ye)體后,白(bai)金(jin)(jin)板周圍(wei)就會受到表(biao)(biao)面張(zhang)力(li)(li)的作(zuo)用,液(ye)(ye)體的表(biao)(biao)面張(zhang)力(li)(li)會將白(bai)金(jin)(jin)板盡量(liang)(liang)地往(wang)下拉。當液(ye)(ye)體表(biao)(biao)面張(zhang)力(li)(li)及其(qi)他相(xiang)關的力(li)(li)與(yu)平衡(heng)力(li)(li)達到均衡(heng)時,感(gan)測(ce)白(bai)金(jin)(jin)板就會停止(zhi)向液(ye)(ye)體內部浸(jin)(jin)入。這(zhe)時候,儀器的平衡(heng)感(gan)應器就會測(ce)量(liang)(liang)浸(jin)(jin)入深度,并將它(ta)轉(zhuan)化為液(ye)(ye)體的表(biao)(biao)面張(zhang)力(li)(li)值。
具(ju)體測(ce)(ce)試過(guo)程中(zhong),白金(jin)板法的(de)測(ce)(ce)試步驟為:(1)將(jiang)白金(jin)板逐(zhu)漸浸入液體;(2)在(zai)浸入液體表(biao)面狀(zhuang)態下,由感應器感測(ce)(ce)平衡(heng)值;(3)將(jiang)感應到的(de)平衡(heng)值轉化為表(biao)面張力值,并顯(xian)示出來。
二、白金環法
又稱du Nouy Ring method,du Nouy環法,圓環法。白金環法的測量方法為:將白金環輕輕地浸入液體內;白金環慢慢地往上提升,即液面相對而言下降,使得白金環下面形成一個液柱,并最終與白金環分離。白金環法就是去感測一個最高值,而這個最高值形成于白金環與液體樣品將離而未離時。這個最高值轉化為表面張力值的精度取決于液體的粘度。由于這個方法很早被使用,故而原有表面張力測定儀基本均(jun)采用這種方法,現有很多數據也是用這種方法測得。
1.白金(jin)環懸掛在(zai)液體(ti)表面之(zhi)上,并(bing)且已歸零。
2.白金(jin)環剛開(kai)(kai)始接觸到液體(ti)表(biao)面,由于(yu)白金(jin)環此時接觸到的是液體(ti)表(biao)面那層薄膜(mo);此時顯示(shi)屏(ping)開(kai)(kai)始顯示(shi)數(shu)值。(顯示(shi)數(shu)字很小或是負的)
3.白金環開(kai)始浸入到(dao)液體(ti)內部,由于(yu)表面張力的作用顯(xian)示數值(zhi)開(kai)始變(bian)大。
4.白(bai)(bai)金環浸入(ru)到液體內5mm處停止,此時顯示的數值是液體對兩根連(lian)接白(bai)(bai)金環金屬(shu)絲(si)的表面張(zhang)力(li)的作用。(數值的大(da)小(xiao)取(qu)決(jue)于金屬(shu)絲(si)直徑大(da)小(xiao))
5.開始(shi)緩慢下降樣品臺(tai)。
6.顯示屏上的數值(zhi)在逐漸(jian)變(bian)大。
7.隨著樣品(pin)臺的緩慢下降,白金(jin)環在液(ye)體表面(mian)之上形成一柱液(ye)體薄膜。此時(shi)顯示的數(shu)值已到達最大。
8.最終白金環與(yu)液(ye)體(ti)(ti)脫離、液(ye)體(ti)(ti)薄膜(mo)破裂,顯示數值(zhi)減小。
(以上兩種測試方(fang)法(fa)是最常用的方(fang)法(fa))
三、懸滴法
又稱滴體積法表面張力儀,滴(di)(di)重(zhong)(zhong)法表面張力儀,Pendant Drop表面張力儀。其基本(ben)原理(li)為:當液(ye)(ye)體(ti)自管(guan)口滴(di)(di)落時(shi),液(ye)(ye)體(ti)的(de)大小與液(ye)(ye)體(ti)的(de)密度和表面張力有關(guan)。落滴(di)(di)重(zhong)(zhong)量與管(guan)口半徑(jing)與液(ye)(ye)體(ti)表面張力有關(guan)。此方(fang)(fang)法免除了(le)對(dui)(dui)接觸角(jiao)的(de)要求(qiu),擴大了(le)滴(di)(di)外(wai)形方(fang)(fang)法的(de)應用范(fan)圍,但(dan)此方(fang)(fang)法對(dui)(dui)防震蕩要求(qiu)相當高(gao)(gao),否則難以得到正確的(de)懸滴(di)(di)外(wai)形曲線(xian)。同時(shi),本(ben)方(fang)(fang)法對(dui)(dui)像素(su)要求(qiu)較高(gao)(gao),其精度取決于分析圖像捕捉過程(cheng)的(de)像素(su)多少。