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界面张力仪的概念和测量方法
点击次数:1812 发布时间:2012-11-21
  界面是指两相接触的?#25216;?#20010;分子厚度的过渡区,如其中一相为气体,这种界面通常称作为表面。

?#32454;袼当?#38754;应是液体和固体与其饱和蒸汽之间的界面,但习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面。常见的界面有:气-液界面,气-固界面,液-液界面,液-固界面,固-固界面。

与表面张力不同,处在界面层的分子,一方面受到体相内相同物质分子的作用,另一方面受到性质不同的另一相中物质分子的作用,其作用力未必能相互抵消。因此界面张力通常要比表面张力小得多。

 界面张力仪一般测试的是液-液的界面张力或液-气的表面张力。 

界面张力仪根据测试原理的不同可分为二种:铂金环法和铂金板法(请参见右图)。

铂金环法是一种传统的测试方法,从发明到现在有约70年左右的时间。它是用直径0.37mm的铂金丝做成周长为60mm的环。测试时先将铂金?#26041;?#20837;二种不相混合液体的界面(或液面)下2-3mm,然后再慢慢将铂金环向上提,环与液面会形成一个膜。膜对铂金环会有一个向下拉的力,测量整个铂金环上提过程中膜对环所作用的zui大力值,再换算成真正的界面(表面)张力值。由于这种方法测试起来比?#19979;櫸常?#27979;试误差也比较大,已迅速被铂金板法所取代。

铂金板法应用的历史在国外也不到20年,进入国内就更晚了。基于铂金板法的表面/界面张力仪技术要求高、制造?#35759;?#22823;,真正被国内用户广泛使用的还是近几年随着国产铂金板法的全自动表面/界面张力仪的研发成功并投入市场。

铂金板法是用24mm×10mm×0.1mm的铂金板,表面进行喷砂粗化处理,为的是更好地与被测液体润湿。测试时将铂金板轻轻地接触到界面(或表面),由于液体表面张力的作用会将铂金板往下拉,当液体的表面张力及其他相关的力与仪器测试的反向的力达到平衡时,测试值就稳定不变,如果是蒸馏水、乙醇等纯物质,整个测试过程zui快只有几秒钟。

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