表面張力測量儀的工作原理

什么是表面張力?

*，我們可以根據分子間的互相吸引力來解釋液體的性質。而表面張力、界面張力以及相類似的現象就是用來解釋分子內聚力的基本物理現象。

具體來說，構成液體的分子在表面上所受的力與本體內的會不相同。在本體內的分子所受的力是對稱的、平衡的。而在表面上的分子，受本體內分子吸引而無反向的平衡力。這就是說，它受到的是拉入本體內的力。也就是說，力圖將表面積縮小，使這種不平衡的狀態趨向平衡狀態。

熱力學的說法是：要將這體系的表面能降至小，這個力就稱為“表面張力”，也說是單位面積上的自由能(J/m2)，也就是形成或擴張單位面積的界面所需的低能量。它的數值和表面張力(N/m)一致。由于習慣，常用表面張力表示表面自由能，它對液體表面的物理化學現象起著至關重要的作用。在日常生活中，早晨荷葉上的露珠、杯子中的弧形水面等均為表面張力現象。

什么是表面張力.

表面張力儀的工作原理

表面張力儀根據所使用的技術不同，按測試原理可分為如下幾類：

1.氣泡壓力法

這也是測定液體表面張力的一種常用的方法，測定時將一根毛細管插入待測液體內部，從管中緩慢地通入惰性氣體對其內的液體施以壓力，使它能在管端形成氣泡逸出。當所用的毛細管管徑較小時，可以假定所產生的氣泡都是球面的一部分，但是氣泡在生成及發展過程中，氣泡的曲率半徑將隨惰性氣體的壓力變化而改變，當氣泡的形狀恰為半球形時，氣泡的曲率半徑為小，正好等于毛細管半徑。

如果此時繼續通入惰性氣體，氣泡便會猛然脹大，并且迅速地脫離管端逸出或突然破裂。如果在毛細管上連一個U型壓力計，U型壓力計所用的液體密度為P.兩液柱的高度差為△l，那么氣泡z大壓力△Pmax就能通過實驗測定。

特點

此方法與接觸角無關，裝置簡單，測定快速；經過適當的設計可以用于熔融金屬和熔鹽的表面張力測量。由于氣泡法表面張力儀能夠模擬表面活性劑的隨時間的變化情況，并且可以繪制完整的表面張力變化曲線，在工業生產中應用廣泛。

表面張力儀的工作原理.

2.吊環法

特點

由于液膜有一定的厚度，同時由于上拉環也將帶起由于液膜有一定的厚度，同時由于上拉環也將帶起若干液體，并且環的半徑和被拉起的液膜的半徑稍有不同，所以吊環法的精度稍低。

表面張力儀的應用.

3.白金板法

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。

具體測試過程中，白金板法的測試步驟為：

(1)將白金板浸入液體內；

(2)在浸入狀態下，由感應器感測平衡值；

(3)將感應到的平衡值轉化為表面張力值，并顯示出來。

4.懸滴法

懸滴法實質上是滴外形法的一種。滴外形法是根據液滴的外形來測定表面張力和接觸角的方法，既有懸滴法又有躺滴法。

5.旋滴法

在樣品管中裝入高密度的液體，再加入少量低密度液體，密閉后，將其置于旋滴儀中使其以X角速度旋轉。在離心力、重力及表面張力作用下，低密度液體在高密度液體中形成圓柱形液滴。

表面張力儀的應用

表面張力儀適用于油水的界面測試。應用于油漆、涂料行業；農藥，電鍍行業；化妝品，食品行業；水處理，電力行業；生物工程，各大專院校等行業。