表面张力仪的测试原理

    表面张力仪指的是液体表面任意二相邻部分之间垂直于它们的单位长度分界线相互作用的拉力。表面张力的形成同处在液体表面薄层内的分子的特殊受力状态密切相关。

    表面张力还存在于不同相之间的界面，并非只限于液－气之间，其他如液－固和气－固之间也有，甚至不互溶的两液相之间也有表面张力，它们更正确的名称应为界面张力。

    当一液滴在固体表面上，在气、固、液三相的交会点相互间的表面张力成一平衡状态，因此产生了液相与固相界面的接触角。

    液滴在固体表面上有两种极端的情况，如果液体完全润湿固体表面，则接触角趋近于0，如水在玻璃表面上。如果液体完全不润湿固体表面，则接触角趋近于180度，这时液体成为球滴，如水银在玻璃上或水在铁氟龙表面上。

    表面张力仪根据测试原理的不同可分为三种：铂金环法、铂金板法和大气泡法。

    1、铂金环法

    铂金环是用直径0.37mm的铂金丝做成周长为60mm的环，测试时先将铂金环浸入液面(或二种不相混合的界面)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的所作用的大力值，再换算成真正的表面(界面)张力值。由于铂金环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。

    2、铂金板法

    当感测到铂金板浸入到被测液体后，铂金板周围就会受到表面张力的作用，液体的表面张力会将铂金尽量的往下拉。当液体表面张力及其他相关的力与平衡力达到均衡时，感测铂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、大气泡法

    气泡在压力下出自不同直径的两支玻璃管口，在液体里大压力差产生的气泡直接与表面张力是成正比例的。表面活性剂内含的活性分子的表面张力变化便需要用大气泡压力法去测量。气泡形成时，根据速度的改变所得到的数据，便可作为研究表面活性剂的活跃分子扩散时间，即是动态表面张力测量方法。