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測量表面張力的方法和設(shè)備

  • 2013/6/8
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  表面張力,是液體表面層由于分子引力不均衡而產(chǎn)生的沿表面作用于任一界線上的張力。通常,由于環(huán)境不同,處于界面的分子與處于相本體內(nèi)的分子所受力是不同的。在日用清潔用品和油墨印刷、以及電鍍行業(yè)中,張力的測定和控制對于產(chǎn)品的工藝有著極大的影響,那么如何測量表面張力呢?用什么設(shè)備可以測量表面張力?

  測量表面張力的方法有最大氣泡發(fā)和鉑金法,這里主要介紹鉑金法測量表面張力和測量液體張力的張力儀

  測定原理

  用鉑片、云母片或顯微鏡蓋玻片掛在扭力天平或鏈式天平上,測定當片的底邊平行面剛好接觸液面時的壓力,由此得表面張力,公式為:

  W總-W片=2γιcosθ

  式中,W總為薄片與液面拉脫時的最大拉力,W片為薄片的重力,ι為薄片的寬度,薄片與液體的接觸的周長近似為21 ,θ為薄片與液體的接觸角。

  方法特點

  此法是1863 年由wilhelmy提出來的,后來Dognon 和Arbribut 將其進行了改進,它具有完全平衡的特點。這是常用的實驗方法之一,設(shè)備簡單,操作方便,不需要密度數(shù)據(jù),直觀可靠,不僅可用于測定氣一液表面張力,也可用于測定液-液界面張力。精確度可達到0.11mN · m-1。但存在的缺點是, 要求是液體必須很好地濕潤薄片,保持接觸角為零;,不適合高溫高壓和深顏色液體的測定;

  不同方法有不同的優(yōu)缺點,為了簡化測量過程了,在此基礎(chǔ)上相應(yīng)的研發(fā)出了相應(yīng)的張力測量設(shè)備,德國SITA表面張力儀是根據(jù)最大氣泡法研發(fā)的表面張力儀,具有便攜式和使用簡單等優(yōu)點,各種不同的測量模式足以滿足各種不同需要的測量需求。