界面張力儀的兩種原理
2022-10-24
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界面是指兩相接觸的約幾個(gè)分子厚度的過(guò)渡區(qū)，如其中一相為氣體，這種界面通常稱作為表面。 嚴(yán)格說(shuō)表面應(yīng)是液體和固體與其飽和蒸汽之間的界面，但習(xí)慣上把液體或固體與空氣的界面稱為液體或固體的表面。常見(jiàn)的界面有：氣-液界面，氣-固界面，液-液界面，液-固界面，固-固界面。 與表面張力不同，處在界面層的分子，一方面受到體相內(nèi)相同物質(zhì)分子的作用，另一方面受到性質(zhì)不同的另一相中物質(zhì)分子的作用，其作用力未必能相互抵消。因此界面張力通常要比表面張力小得多。分子間的作用力形成液體的界面張力或表面張力，張力值的大小能夠反映液體的物理化學(xué)性質(zhì)及其物質(zhì)構(gòu)成，是相關(guān)行業(yè)考察產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。
界面張力儀根據(jù)測(cè)試原理的不同可分為二種：鉑金環(huán)法和鉑金板法
鉑金環(huán)法是一種傳統(tǒng)的測(cè)試方法，從發(fā)明到現(xiàn)在有約70年左右的時(shí)間。它是用直徑0.37mm的鉑金絲做成周長(zhǎng)為60mm的環(huán)。測(cè)試時(shí)先將鉑金環(huán)浸入二種不相混合液體的界面（或液面）下2-3mm，然后再慢慢將鉑金環(huán)向上提，環(huán)與液面會(huì)形成一個(gè)膜。膜對(duì)鉑金環(huán)會(huì)有一個(gè)向下拉的力，測(cè)量整個(gè)鉑金環(huán)上提過(guò)程中膜對(duì)環(huán)所作用的*大力值，再換算成真正的界面（表面）張力值。
鉑金板法應(yīng)用的歷史在國(guó)外也不到20年，進(jìn)入國(guó)內(nèi)就更晚了。基于鉑金板法的表面/界面張力儀技術(shù)要求高、制造難度大，真正被國(guó)內(nèi)用戶廣泛使用的還是近幾年隨著國(guó)產(chǎn)鉑金板法的全自動(dòng)表面/界面張力儀的研發(fā)成功并投入市場(chǎng)。
鉑金板法是用24mm×10mm×0.1mm的鉑金板，表面進(jìn)行噴砂粗化處理，為的是更好地與被測(cè)液體潤(rùn)濕。測(cè)試時(shí)將鉑金板輕輕地接觸到界面（或表面），由于液體表面張力的作用會(huì)將鉑金板往下拉，當(dāng)液體的表面張力及其他相關(guān)的力與儀器測(cè)試的反向的力達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)試值就穩(wěn)定不變，如果是蒸餾水、乙醇等純物質(zhì)，整個(gè)測(cè)試過(guò)程*快只有幾秒鐘。
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