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介绍表面张力仪的三种测量原理

  表面张力仪又称界面张力仪,是一种专门用于测量液体表面张力值的测量仪器,主要通过铂金板法、铂金环法、最大气泡法、悬滴法、滴体积法以及滴重法等原理,实现精确的液体表面张力值的测量。此外,利用软件技术,它可测得随时间变化而变化的表面张力值。
  表面张力仪的结构,主要由扭力丝、铂金环、支架、杠杆架、蜗轮付等组成。使用时通过蜗轮付的旋转对扭力丝施加扭力,并使该扭力与液体表面接触的铂金环对液体的表面张力相平衡,当扭力继续增加,液面被拉破时,扭力丝扭转的角度,用刻度盘上的游标指示出来,此值就是M值,用mN/m表示。最后用M值乘以校正因子F,即得液体实际表面张力值δ。
  表面张力仪根据测试原理的不同可分为三种:铂金环法、铂金板法和最大气泡法。
  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最大力值,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。
  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。
  最大气泡法
  气泡在压力下出自不同直径的两支玻璃管口,在液体里最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最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。 

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