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表面張力儀的測試方法
來源：上海謂載 瀏覽 1065 次 發(fā)布時間:2021-04-29
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(chǎn)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(nèi)部稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部大一些，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力。就象你要把彈簧拉開些，彈簧反而表現(xiàn)具有收縮的趨勢。表面張力儀常用的測試方法有白金板法、白金環(huán)法、懸滴法、滴體積法、最大氣泡壓法等幾種方法。接下來簡單介紹一下其中常用的幾種方法。
一、白金板法
當感測白金板浸入到被測液體后，白金板周圍就會受到表面張力的作用，液體的表面張力會將白金板盡量地往下拉。當液體表面張力及其他相關(guān)的力與平衡力達到均衡時，感測白金板就會停止向液體內(nèi)部浸入。這時候，儀器的平衡感應(yīng)器就會測量浸入深度，并將它轉(zhuǎn)化為液體的表面張力值。
具體測試過程中，白金板法的測試步驟為：（1）將白金板逐漸浸入液體；（2）在浸入液體表面狀態(tài)下，由感應(yīng)器感測平衡值；（3）將感應(yīng)到的平衡值轉(zhuǎn)化為表面張力值，并顯示出來。
二、白金環(huán)法
又稱du Nouy Ring method，du Nouy環(huán)法，圓環(huán)法。白金環(huán)法的測量方法為：將白金環(huán)輕輕地浸入液體內(nèi)；白金環(huán)慢慢地往上提升，即液面相對而言下降，使得白金環(huán)下面形成一個液柱，并最終與白金環(huán)分離。白金環(huán)法就是去感測一個最高值，而這個最高值形成于白金環(huán)與液體樣品將離而未離時。這個最高值轉(zhuǎn)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采用這種方法，現(xiàn)有很多數(shù)據(jù)也是用這種方法測得。
1.白金環(huán)懸掛在液體表面之上，并且已歸零。
2.白金環(huán)剛開始接觸到液體表面，由于白金環(huán)此時接觸到的是液體表面那層薄膜；此時顯示屏開始顯示數(shù)值。（顯示數(shù)字很小或是負的）
3.白金環(huán)開始浸入到液體內(nèi)部，由于表面張力的作用顯示數(shù)值開始變大。
4.白金環(huán)浸入到液體內(nèi)5mm處停止，此時顯示的數(shù)值是液體對兩根連接白金環(huán)金屬絲的表面張力的作用。（數(shù)值的大小取決于金屬絲直徑大?。?
5.開始緩慢下降樣品臺。
6.顯示屏上的數(shù)值在逐漸變大。
7.隨著樣品臺的緩慢下降，白金環(huán)在液體表面之上形成一柱液體薄膜。此時顯示的數(shù)值已到達最大。
8.最終白金環(huán)與液體脫離、液體薄膜破裂，顯示數(shù)值減小。
（以上兩種測試方法是最常用的方法）
三、懸滴法
又稱滴體積法表面張力儀，滴重法表面張力儀，Pendant Drop表面張力儀。其基本原理為：當液體自管口滴落時，液體的大小與液體的密度和表面張力有關(guān)。落滴重量與管口半徑與液體表面張力有關(guān)。此方法免除了對接觸角的要求，擴大了滴外形方法的應(yīng)用范圍，但此方法對防震蕩要求相當高，否則難以得到正確的懸滴外形曲線。同時，本方法對像素要求較高，其精度取決于分析圖像捕捉過程的像素多少。