什么是表界面張力儀

更新時間：2021-01-06

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界面張力儀是一種用物理方法對液體表面、界面張力進行測試的儀器。使用該儀器可以迅速準確地測出各種液體的表面及界面張力值，并將結果自動顯示出來。在水電部門用來測試電業用油的界面張力值，以加強對絕緣油質的監督。在石油、化工、科研等部門可以測試各種液體的表面張力值，以加強對各種液體的分析，對教育部門，可以在教學中使用。

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、白金環法表面張力儀

又稱吊環法表面張力儀，脫環法表面張力儀。其原理為白金環法的測量方法為：（1）將白金環輕輕地浸入液體內；（2）將白金環慢慢地往上提升，即液面相對而言下降，使得白金環下面形成一個液柱，并與白金環分離。白金環法表面張力儀就是去感測一個高值，而這個高值形成于白金環與液體樣品將離而未離時。這個z高值轉化為表面張力值的精度取決于液體的粘度。由于這個方法很早被使用，故而原有表面張力儀基本均采用這種方法，現有很多數據也是用這種方法測得。缺點：應用于有粘度樣品以及表面活性劑的測值時會存在問題，主要體現為，其一，它會將粘度計算在內而導致無法測值準確；其二，它僅能測試一個時間點的表面張力值而無法實現隨時間變化表面張力值的測試。

2、白金板法表面張力儀

其原理為：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。
采用白金板法的表面張力儀需要注意三點：一為傳感器的精度與分辨率；第二為白金板的設計；第三為浮力修正與否。

3、氣泡法表面張力儀

其基本原理為A為表面張力儀，其中間玻璃管F下端一段直徑為0.2mm～0.5mm的毛細管，B為充滿水的抽氣瓶，C為U型壓力計，內盛比重較小的水或酒精、甲苯等，作為工作介質，以測定微壓差。

4、懸滴法表面張力儀

又稱滴體積法表面張力儀，滴重法表面張力儀，Pendant Drop表面張力儀。其基本原理為：當液體自管口滴落時，液體的大小與液體的密度和表面張力有關。落滴重量與管口半徑與液體表面張力有關。此方法免除了對接觸角的要求，擴大了滴外形方法的應用范圍，但此方法對防震蕩要求相當高，否則難以得到正確的懸滴外形曲線。同時，本方法對像素要求較高，其精度取決于分析圖像捕捉過程的像素多少。

5、旋轉滴法表面張力儀

遠遠低于液體表面張力的低值的界面張力，我們稱為超低界面張力。而這個范圍差不多不10-3mN/m。由于這個表面張力值用以上方法表面張力儀均無法準確測到，所以，我們只能用旋轉滴法表面張力儀測試。其原理為：通過測定一種液體在不相溶的另一種液體中的停滴的赤道寬度及赤道至液體滴頂點高度，通過計算公式計算出這兩種液體的界面張力值。而要注意的是，他測得的是界面張力值，必須要求有兩相形成。
但一定要注意，采用本方法的儀器只是講理論上可以分辨到某個數量級的表面張力或界面張力值，如果非得測試值，我們現在的技術來講是有困難的。