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界面張力儀的工作原理有哪些

更新時間:2021-12-09       點擊次數:948
  界面是指兩相接觸的約幾個分子厚度的過渡區,如其中一相為氣體,這種界面通常稱作為表面。 嚴格說表面應是液體和固體與其飽和蒸汽之間的界面,但習慣上把液體或固體與空氣的界面稱為液體或固體的表面。 與表面張力不同,處在界面層的分子,一方面受到體相內相同物質分子的作用,另一方面受到性質不同的另一相中物質分子的作用,其作用力未必能相互抵消。因此界面張力通常要比表面張力小得多。
  界面張力儀根據測試原理的不同可分為二種:鉑金環法和鉑金板法。
  鉑金環法
  鉑金環法是一種傳統的測試方法,從發明到現在有約70年左右的時間。它是用直徑0.37mm的鉑金絲做成周長為60mm的環。測試時先將鉑金環浸入二種不相混合液體的界面(或液面)下2-3mm,然后再慢慢將鉑金環向上提,環與液面會形成一個膜。膜對鉑金環會有一個向下拉的力,測量整個鉑金環上提過程中膜對環所作用的最大力值,再換算成真正的界面(表面)張力值。由于這種方法測試起來比較麻煩,測試誤差也比較大,已迅速被鉑金板法所取代。
  鉑金板法
  鉑金板法應用的歷史在國外也不到20年,進入國內就更晚了。基于鉑金板法的表面/界面張力儀技術要求高、制造難度大,真正被國內用戶廣泛使用的還是近幾年隨著國產鉑金板法的全自動表面/界面張力儀的研發成功并投入市場。
  鉑金板法是用24mm×10mm×0.1mm的鉑金板,表面進行噴砂粗化處理,為的是更好地與被測液體潤濕。測試時將鉑金板輕輕地接觸到界面(或表面),由于液體表面張力的作用會將鉑金板往下拉,當液體的表面張力及其他相關的力與儀器測試的反向的力達到平衡時,測試值就穩定不變,如果是蒸餾水、乙醇等純物質,整個測試過程最快只有幾秒鐘。
  鉑金板法具優點
  鉑金板法測量的是液體的界面(或表面)張力的平衡值,鉑金環法測試的是液體的界面(或表面)的最大力值。相比較,鉑金板法具有如下的優點:
  1.鉑金板法可測量液體界面(或表面)張力隨時間的變化:鉑金板法測量時是一直接觸被測液體的,只要液體的界面(表面)張力發生變化,測試值就會有變化,如果選用數據處理軟件還可觀測的界面(表面)張力隨時間的變化曲線。
  2.可方便地測量中高粘度液體的表面張力:鉑金環法測試時需要鉑金環向上提升,在此過程中除了表面張力的作用外還有粘力作用。
  3.測試精度高:鉑金板不易變形,鉑金環太容易變形。環的不規則圓、不平整會影響界面(表面)張力的測試精度
  4.使用方便:鉑金板測試值就是表面張力值,不需換算;鉑金環測試的是最大力值,需要換算。鉑金板清洗方便,不易變形。

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