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張力儀

界面張力儀的不同分類

發布日期:2022-10-09 點擊率:91

    界面張力儀,是一種測量界面張力或表面張力大小的儀器,主要由扭力絲、鉑金環、支架、杠桿架、蝸輪付等組成。界面張力儀分為白金環法界面張力儀、白金板法界面張力儀、氣泡法界面張力儀等。
    1.白金環法界面張力儀
    又稱du Nouy Ring method,du Nouy環法,吊環法界面張力儀,脫環法界面張力儀。其原理為白金環法的測量方法為:(1)將白金環輕輕地浸入液體內;(2)將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,并終與白金環分離。白金環法界面張力儀就是去感測一個值,而這個值形成于白金環與液體樣品將離而未離時。這個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,故而原有界面張力儀基本均采用這種方法,現有很多數據也是用這種方法測得。
    2.白金板法界面張力儀
    又稱Wilhelmy板法界面張力儀或Wilhelmy Plate method 界面張力儀。但提醒您注意的是,白金板法表面張力儀與有些客戶所稱吊板法表面張力儀有明顯區別。吊板法的基本原理仍然是白金環法的原理而不是白金板法的原理。上海梭倫新研制的A20系列界面張力儀具有經典白金板法和改進的白金板法兩種測值方法,其中經典白金板法即指吊板法或吊片法。
    白金板法界面張力儀的原理為: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的力與平衡力達到均衡時,感測白金板就會停止向液體內部浸入。這時候,儀器的平衡感應器就會測量浸入深度,并將它轉化為液體的表面張力值。
    3.氣泡法界面張力儀
    又稱泡壓法界面張力儀,BPA 界面張力儀。其基本原理為A為界面張力儀,其中間玻璃管F下端一段直徑為0.2mm~0.5mm的毛細管,B為充滿水的抽氣瓶,C為U型壓力計,內盛比重較小的水或酒精、甲苯等,作為工作介質,以測定微壓差。將待測表面張力的液體裝于界面張力儀中,使F管的端面與液面相切,液面即沿毛細管上升,打開抽氣瓶的活塞緩緩抽氣,毛細管內液面上受到一個比A瓶中液面上大的壓力,當此壓力差—附加壓力(Δp=p大氣—p系統)在毛細管端面上產生的作用力稍大于毛細管口液體的表面張力時,氣泡就從毛細管口脫出,此附加壓力與表面張力成正比,與氣泡的曲率半徑成反比,其關系式為: (7) 式中,Δp為附加壓力;σ為表面張力;R為氣泡的曲率半徑。如果毛細管半徑很小,則形成的氣泡基本上是球形的。當氣泡開始形成時,表面幾乎是平的,這時曲率半徑;隨著氣泡的形成,曲率半徑逐漸變小,直到形成半球形,這時曲率半徑R和毛細管半徑r相等,曲率半徑達小值,根據上式這時附加壓力達值。氣泡進一步長大,R變大,附加壓力則變小,直到氣泡逸出。根據上式,R=r時的附加壓力為: (8) 實際測量時,使毛細管端剛與液面接觸,則可忽略氣泡鼓泡所需克服的靜壓力,這樣就可直接用上式進行計算。當用密度為ρ的液體作壓力計介質時,測得與Δp相適應的壓力差為Δh則: (9) 當將合并為常數K時,則上式變為: (10) 式中的儀器常數K可用已知表面張力的標準物質測得。

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