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浅析界面张力测定仪的测试方法

作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力。它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势。
    表面张力仪常用的测试方法有白金板法、白金环法、悬滴法、滴体积法、最大气泡压法等几种方法。接下来简单介绍一下其中常用的几种方法。
一、白金板法
    当感测白金板浸入到被测液体后，白金板周围就会受到表面张力的作用，液体的表面张力会将白金板尽量地往下拉。当液体表面张力及其他相关的力与平衡力达到均衡时，感测白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。
    具体测试过程中，白金板法的测试步骤为：（1）将白金板逐渐浸入液体；（2）在浸入液体表面状态下，由感应器感测平衡值；（3）将感应到的平衡值转化为表面张力值，并显示出来。
二、白金环法
    又称du Nouy Ring method，du Nouy环法，圆环法。白金环法的测量方法为：将白金环轻轻地浸入液体内；白金环慢慢地往上提升，即液面相对而言下降，使得白金环下面形成一个液柱，并最终与白金环分离。白金环法就是去感测一个最高值，而这个最高值形成于白金环与液体样品将离而未离时。这个最高值转化为表面张力值的精度取决于液体的粘度。由于这个方法很早被使用，故而原有表面张力测定仪基本均采用这种方法，现有很多数据也是用这种方法测得。
    1. 白金环悬挂在液体表面之上，并且已归零。
    2. 白金环刚开始接触到液体表面，由于白金环此时接触到的是液体表面那层薄膜；此时显示屏开始显示数值。（显示数字很小或是负的）
    3. 白金环开始浸入到液体内部，由于表面张力的作用显示数值开始变大。
    4. 白金环浸入到液体内5mm处停止，此时显示的数值是液体对两根连接白金环金属丝的表面张力的作用。（数值的大小取决于金属丝直径大小）
    5. 开始缓慢下降样品台。
    6. 显示屏上的数值在逐渐变大。
    7. 随着样品台的缓慢下降，白金环在液体表面之上形成一柱液体薄膜。此时显示的数值已到达最大。
    8. 最终白金环与液体脱离、液体薄膜破裂，显示数值减小。
    （以上两种测试方法是最常用的方法）
三、悬滴法
    又称滴体积法表面张力仪，滴重法表面张力仪，Pendant Drop表面张力仪。其基本原理为：当液体自管口滴落时，液体的大小与液体的密度和表面张力有关。落滴重量与管口半径与液体表面张力有关。此方法免除了对接触角的要求，扩大了滴外形方法的应用范围，但此方法对防震荡要求相当高，否则难以得到正确的悬滴外形曲线。同时，本方法对像素要求较高，其精度取决于分析图像捕捉过程的像素多少。