表面和界面张力在几个工业过程中发挥关键作用例如,包括洗涤剂、涂料和采油等等。表面张力测量进行在开发新的涂层配方时,或者当清洁剂被评估的质量。有三个主要方法表面和界面张力测量平衡。的两个方法是基于力张力计;杜Nouy环和Wilhelmy板,而第三个是一个光学方法;吊坠下降。
杜Nouy环方法利用一个白金戒指的调查。白金戒指放在一个测量钩连接到一个高度敏感的平衡。下面的戒指被淹没的接口通过移动平台液体容器放置。浸泡后,平台的高度下降,并通过接口将戒指拉半月板的液体。如果容器是进一步降低,半月板撕裂的戒指。在此事件之前,体积的力(因此)半月板通过最大值并开始下降之前实际的撕裂事件。表面或界面张力的计算是基于测量的最大力量和周边的戒指。
图1所示。力与时间曲线不同阶段的实验可以确定:1)开始时,上面的环接口和力是零。2)环接触界面有一个轻微的积极的力量由于环之间的附着力和表面。3)环必须通过接口(由于表面张力会造成一个小的消极力量)。4)环突破接口和一个小积极力量测量由于支持电线的戒指。5)当取消通过界面测量力开始增加。6)力不断增加。7)的最大力量。8)后的最大的力有一个小减少直到薄板休息,或环推迟。
杜Nouy环力用张力计测量的方法是将测量杯在舞台上和探针在钩子上,下面的视频所示。
Wilhelmy板方法利用粗铂板作为调查。这种技术的计算是基于完全润湿的周边板接触液体。在这种方法中,探针的位置相对于表面具有重要意义。随着液体表面被带进接触探针,仪器将检测的确切时刻接触通过注册改变力的调查。这个位置是“零浸没深度”标签。然后沉浸到一组板深度低于这个值(通常为几毫米到接口)。当板后回到零浸没深度,力记录。
同样,可以进行测量代替铂杆Wilhelmy板。测量原理保持不变,但小直径的探针还可以测量小的样本容量。然而,与此同时,测量的准确性不高与标准Wilhelmy板技术。
Wilhelmy板或杆张力计测量完成了力,测量过程非常类似于一个显示Du Nouy戒指。现在,而不是戒指,一盘或杆挂在钩子上。测量开始后自动运行按钮被按下。
表面和界面张力测量可以使用悬滴也表现光的形状分析。把挂在一根针的形状是由力量的平衡,包括液体的表面张力而接受调查。
现代计算方法使用迭代近似允许Young-Laplace方程的解决方案被发现。因此,表面或界面张力之间的任何两个非混相流体与已知的密度可以确定。光学张力测量学液滴的大小是很重要的,它应该有一个撕裂或吊坠的形状。
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这篇文章最初发表在2月6日,2018年,已经更新视频和微小的修改。