一、 测定方法
液体表面张力的测定方法分静态法和动态法。
静态法,有毛细管上升法、DuNouy吊环法、Wilhelmy盘法、旋滴法、悬滴法、滴体积法、最大气泡压力法;动态法有旋滴法、震荡射流法和悬滴法等。其中毛细管上升法和最大气泡压力法不能用来测液-液界面张力。Wilhelmy 盘法,最大气泡压力法,振荡射流法可以用来测定动态表面张力。
静态法测定表面张力
1、 滴重法
滴重法也叫做滴体积法,这种反分法比较精确而且简便。其基本原理是:自一毛细管滴头滴下液体时,液滴的大小与液体的表面张力有关,即表面张力越大,滴下的液滴也越大,二者存在关系式:
W=2πRγf (1)
γ=W/(2πRf} (2)
式中,W为液滴的重量;
R为毛细管的滴头半径,其值的大小由测量仪器决定;
f为校正系数。一般实验室中测定液滴体积更为方便,
因此式(2)又可写为:
γ=(Vρg/R)×(1/2πf) (3)
式中,V为液滴体积;ρ为液体的密度;f为校正因子。
对于特定的测量仪器和被测液体,R和ρ是固定的,在测量过程中,只要测出数滴液体的体积, 就可计算出该液体的表面张力。
2、毛细管上升法
将一支毛细管插入液体中,液体将沿毛细管上升,升到一定高度后,毛细管内外液体将达到平衡状态,液体就不再上升了。此时,液面对液体所施加的向上的拉力与液体总向下的力相等。则
γ=1/2 ρl−ρg ghrcosθ (1)
式中γ为表面张力;r为毛细管的半径;h为毛细管中液面上升的高度;ρl为测量液体的密度;ρg为气体的密度(空气和蒸气;g为当地的重力加速度;θ为液体与管壁的接触角。若毛细管管径很小,而且θ=0时,则上式(1)可简化为
γ=12ρghr (2)
表面张力是水等液体会产生使表面尽可能缩小的力。在液体和气体的分界处,即液体表面及两种不能混合的液体之间的界面处,由于分子之间的吸引力,产生了极其微小的拉力。假想在表面处存在一个薄膜层,它承受着此表面的......
我国科研人员通过对温度以及光学力的模拟,研究发现梯度力以及光压力的水平分量对于金纳米颗粒的拉伸起到主要作用。这一发现为纳米颗粒形貌的光学调控提供了一种新手段。记者13日从武汉大学获悉,该校物理科学与技......
1. 视频实时监控,随时采集抓拍试样图象信息;2. 计算机测量、计算和显示结果。可进......
表面活性剂可起到洗涤、乳化、发泡和消泡、湿润、浸透和分散等多种作用,被广泛应用于化工产品和生产过程中。其作用原理主要是基于调节(降低)体系的表面/界面张力。当一新的表面或界面形成时,表面活性剂只有从体......
用悬滴法(PendantDropmethod)来测量液体的表面和界面张力已有很长的历史。早在19世纪末(1882),Bashforth和Adams就在Young-Laplace公式的基础上,推导出了描......
表面张力是由物态内部的分子(或原子)间的相互吸引力导致的,拿液体为例,液体内部分子之间的吸引力一般比气体中分子之间或气体与液体之间的分子之间的吸引力要大。表面张力的起因实际上是界面所造成的不对称,是一......
近年来,部分中国产的表面张力仪厂商在不会做第二步如何调校时,进行了偷换概念式的操作,即通过采用蒸馏水或乙醇作为标准液来进行标定。事实上,表面张力的测值算法与分析天平的设计理念还是有根本的区别的。而表面......
表面张力仪通常是指采用铂金板法或铂金环法原理,测得被测试体在探头上的受力值后,再通过算法计算得到其表面张力值。因而,表面张力仪最常见的方法是测力法或称重法。从测量学原理可以知道,测试力值或称重值时,是......
美国北卡罗来纳州大学的研究人员开发出一项新技术,可通过提供非常低的电压来控制液体材料表面的张力,进而为新一代的重构电路、天线和其他技术打开了一扇门。研究人员使用的是一种镓和铟的合金液体金属。一般来说,......