淺析界面張力測定儀的測試方法

作用于液體表面，使液體表面積縮小的力，稱為液體表面張力。它產生的原因是液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層，叫做表面層，表面層里的分子比液體內部稀疏，分子間的距離比液體內部大一些，分子間的相互作用表現為引力。就象你要把彈簧拉開些，彈簧反而表現具有收縮的趨勢。
    表面張力儀常用的測試方法有白金板法、白金環法、懸滴法、滴體積法、最大氣泡壓法等幾種方法。接下來簡單介紹一下其中常用的幾種方法。
一、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）將白金板逐漸浸入液體；（2）在浸入液體表面狀態下，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。
二、白金環法
    又稱du Nouy Ring method，du Nouy環法，圓環法。白金環法的測量方法為：將白金環輕輕地浸入液體內；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，并最終與白金環分離。白金環法就是去感測一個最高值，而這個最高值形成于白金環與液體樣品將離而未離時。這個最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，故而原有表面張力測定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。
    1. 白金環懸掛在液體表面之上，并且已歸零。
    2. 白金環剛開始接觸到液體表面，由于白金環此時接觸到的是液體表面那層薄膜；此時顯示屏開始顯示數值。（顯示數字很小或是負的）
    3. 白金環開始浸入到液體內部，由于表面張力的作用顯示數值開始變大。
    4. 白金環浸入到液體內5mm處停止，此時顯示的數值是液體對兩根連接白金環金屬絲的表面張力的作用。（數值的大小取決于金屬絲直徑大�。�
    5. 開始緩慢下降樣品臺。
    6. 顯示屏上的數值在逐漸變大。
    7. 隨著樣品臺的緩慢下降，白金環在液體表面之上形成一柱液體薄膜。此時顯示的數值已到達最大。
    8. 最終白金環與液體脫離、液體薄膜破裂，顯示數值減小。
    （以上兩種測試方法是最常用的方法）
三、懸滴法
    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。