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表面張力的測定方法有哪些?

來源:分析測試百科網 瀏覽 1145 次 發布時間:2022-10-08

一、 測定方法

液體表面張力的測定方法分靜態法和動態法。

靜態法,有毛細管上升法、DuNouy吊環法、Wilhelmy盤法、旋滴法、懸滴法、滴體積法、最大氣泡壓力法;動態法有旋滴法、震蕩射流法和懸滴法等。其中毛細管上升法和最大氣泡壓力法不能用來測液-液界面張力。Wilhelmy 盤法,最大氣泡壓力法,振蕩射流法可以用來測定動態表面張力。


靜態法測定表面張力


1、 滴重法

滴重法也叫做滴體積法,這種反分法比較精確而且簡便。其基本原理是:自一毛細管滴頭滴下液體時,液滴的大小與液體的表面張力有關,即表面張力越大,滴下的液滴也越大,二者存在關系式:

W=2πRγf (1)

γ=W/(2πRf} (2)

式中,W為液滴的重量;

R為毛細管的滴頭半徑,其值的大小由測量儀器決定;

f為校正系數。一般實驗室中測定液滴體積更為方便,

因此式(2)又可寫為:

γ=(Vρg/R)×(1/2πf) (3)

式中,V為液滴體積;ρ為液體的密度;f為校正因子。

對于特定的測量儀器和被測液體,R和ρ是固定的,在測量過程中,只要測出數滴液體的體積, 就可計算出該液體的表面張力。


2、毛細管上升法

將一支毛細管插入液體中,液體將沿毛細管上升,升到一定高度后,毛細管內外液體將達到平衡狀態,液體就不再上升了。此時,液面對液體所施加的向上的拉力與液體總向下的力相等。則

γ=1/2 ρl?ρg ghrcosθ (1)

式中γ為表面張力;r為毛細管的半徑;h為毛細管中液面上升的高度;ρl為測量液體的密度;ρg為氣體的密度(空氣和蒸氣;g為當地的重力加速度;θ為液體與管壁的接觸角。若毛細管管徑很小,而且θ=0時,則上式(1)可簡化為

γ=12ρghr (2)

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