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类别:技术参数 发布于:2022-03-04 09:41:29 | 427 次阅读
界面张力仪,是一种测量界面张力或表面张力大小的仪器,主要由扭力丝、铂金环、支架、杠杆架、蜗轮付等组成。界面张力仪分为白金环法界面张力仪、白金板法界面张力仪、气泡法界面张力仪等。
1.白金环法界面张力仪
又称du Nouy Ring method,du Nouy环法,吊环法界面张力仪,脱环法界面张力仪。其原理为白金环法的测量方法为:(1)将白金环轻轻地浸入液体内;(2)将白金环慢慢地往上提升,即液面相对而言下降,使得白金环下面形成一个液柱,并终与白金环分离。白金环法界面张力仪就是去感测一个值,而这个值形成于白金环与液体样品将离而未离时。这个值转化为表面张力值的精度取决于液体的粘度。由于这个方法很早被使用,故而原有界面张力仪基本均采用这种方法,现有很多数据也是用这种方法测得。
2.白金板法界面张力仪
又称Wilhelmy板法界面张力仪或Wilhelmy Plate method 界面张力仪。但提醒您注意的是,白金板法表面张力仪与有些客户所称吊板法表面张力仪有明显区别。吊板法的基本原理仍然是白金环法的原理而不是白金板法的原理。上海梭伦新研制的A20系列界面张力仪具有经典白金板法和改进的白金板法两种测值方法,其中经典白金板法即指吊板法或吊片法。
白金板法界面张力仪的原理为:当感测白金板浸入到被测液体后,白金板周围就会受到表面张力的作用,液体的表面张力会将白金板尽量地往下拉。当液体表面张力及其他相关的力与平衡力达到均衡时,感测白金板就会停止向液体内部浸入。这时候,仪器的平衡感应器就会测量浸入深度,并将它转化为液体的表面张力值。
3.气泡法界面张力仪
又称泡压法界面张力仪,BPA 界面张力仪。其基本原理为A为界面张力仪,其中间玻璃管F下端一段直径为0.2mm~0.5mm的毛细管,B为充满水的抽气瓶,C为U型压力计,内盛比重较小的水或酒精、甲苯等,作为工作介质,以测定微压差。将待测表面张力的液体装于界面张力仪中,使F管的端面与液面相切,液面即沿毛细管上升,打开抽气瓶的活塞缓缓抽气,毛细管内液面上受到一个比A瓶中液面上大的压力,当此压力差—附加压力(Δp=p大气—p系统)在毛细管端面上产生的作用力稍大于毛细管口液体的表面张力时,气泡就从毛细管口脱出,此附加压力与表面张力成正比,与气泡的曲率半径成反比,其关系式为: (7) 式中,Δp为附加压力;σ为表面张力;R为气泡的曲率半径。如果毛细管半径很小,则形成的气泡基本上是球形的。当气泡开始形成时,表面几乎是平的,这时曲率半径;随着气泡的形成,曲率半径逐渐变小,直到形成半球形,这时曲率半径R和毛细管半径r相等,曲率半径达小值,根据上式这时附加压力达值。气泡进一步长大,R变大,附加压力则变小,直到气泡逸出。根据上式,R=r时的附加压力为: (8) 实际测量时,使毛细管端刚与液面接触,则可忽略气泡鼓泡所需克服的静压力,这样就可直接用上式进行计算。当用密度为ρ的液体作压力计介质时,测得与Δp相适应的压力差为Δh则: (9) 当将合并为常数K时,则上式变为: (10) 式中的仪器常数K可用已知表面张力的标准物质测得。
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