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            介绍界面张力仪的两种测试方法

            点击次数:11 发布时间:2021-10-19
              界面是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区,如其中一相为气体,这种界面通常称作为表面。严格说表面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。
              界面张力仪根据测试原理的不同可分为二种:铂金环法和铂金板法。
              铂金环法
              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。测试时先将铂金环浸入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最大力值,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较麻烦,测试误差也比较大,已迅速被铂金板法所取代。
              一、铂金板法
              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、制造难度大,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,整个测试过程最快只有几秒钟。
              二、铂金板法
              铂金板法测量的是液体的界面(或表面)张力的平衡值,铂金环法测试的是液体的界面(或表面)的最大力值。相比较,铂金板法具有如下的优点:
              1.铂金板法可测量液体界面(或表面)张力随时间的变化:铂金板法测量时是一直接触被测液体的,只要液体的界面(表面)张力发生变化,测试值就会有变化,如果选用数据处理软件还可观测的界面(表面)张力随时间的变化曲线。
              2.可方便地测量中高粘度液体的表面张力:铂金环法测试时需要铂金环向上提升,在此过程中除了表面张力的作用外还有粘力作用。
              3.测试精度高:铂金板不易变形,铂金环太容易变形。环的不规则圆、不平整会影响界面(表面)张力的测试精度
              4.使用方便:铂金板测试值就是表面张力值,不需换算;铂金环测试的是最大力值,需要换算。铂金板清洗方便,不易变形。

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