界面張力儀是一種用物理方法代替化學(xué)方法的簡(jiǎn)單易行的測(cè)試儀器,用界面張力儀可以迅速、準(zhǔn)確地測(cè)出各種液體的表面張力值。在水電部門用來測(cè)試電業(yè)用油的表面張力值以加強(qiáng)對(duì)絕緣油油質(zhì)的監(jiān)督;在石油化工、科研和教育部門該儀器也得到了廣泛的應(yīng)用。
界面張力儀常見的3大作用:
1、界面表面張力的測(cè)量
對(duì)于測(cè)量水與密度小于水的液體間的界面張力時(shí),鉑金環(huán)向上動(dòng),而測(cè)量水與密度大于水的液體間的界面張力時(shí)環(huán)則向下動(dòng)。
a.測(cè)量水與密度小于水的液體之間的界面張力時(shí),先把樣品座升高到鉑金環(huán)浸入水中約5-7mm處,把被測(cè)液體小心地加在水的表面上5-10mm的厚度,旋轉(zhuǎn)螺母B,玻璃杯將被調(diào)到鉑金環(huán)處于兩種液體的界面處,此后便按照表面張力的測(cè)量方法進(jìn)行。
b.測(cè)量水與密度大于水的液體間的界面張力時(shí),鉑金環(huán)要求作用力向下,把密度大于水的液體放在杯子中使其達(dá)到10mm或更深,在這種液體上放進(jìn)約5mm深的水,把溶液上升直到環(huán)浸入水中,使環(huán)處在液體的界面上時(shí),指針L保持與紅線重合,鋼絲的扭力將被增加,鉑金環(huán)將被向下拉,這時(shí)把樣品座升高,使得指針L繼續(xù)與紅線重合,當(dāng)這兩種液體之間的薄膜破裂時(shí),刻度盤上的讀數(shù)便是界面張力M。
2、表面張力的測(cè)量
將鉑金環(huán)插在吊桿臂上,把被測(cè)溶液倒在玻璃杯中約20-25mm,將此玻璃杯放在樣品座的中間位置上,旋轉(zhuǎn)螺母B,鉑金環(huán)便與座一起上升到溶液的表面位置上,且使臂上的指針與上的紅線重合,旋轉(zhuǎn)蝸輪把手M來增加鋼絲的扭力,當(dāng)液體的表面被鉑金環(huán)拉得很緊時(shí),指針L始終保持與紅線相重合,這兩個(gè)作用將被繼續(xù)著,直到薄膜破裂時(shí),刻度盤上的讀數(shù)指出了液體的表面張力值。
3、對(duì)決定實(shí)際表面張力的校正
表面張力是液體為一個(gè)緊張的薄膜時(shí)的表面效應(yīng),表面張力與表面是相切的,用圓環(huán)法測(cè)量表面張力時(shí)需要考慮到以下兩種情況。
a.在測(cè)量過程中,環(huán)被向上拉起使液體表面變形,隨著環(huán)向上移動(dòng)的距離增加,液體的變形也增加,所以由中心到破裂點(diǎn)的半徑小于環(huán)的平均半徑,這種影響由環(huán)的半徑和鉑金絲的半徑的比給出。
界面張力儀是由扭力絲、鉑金環(huán)、支架、杠桿架、蝸輪付等部分組成的,當(dāng)感測(cè)到鉑金環(huán)浸入到被測(cè)液體后,周圍就會(huì)受到表面張力的作用,液體的表面張力會(huì)下拉鉑金環(huán),當(dāng)液體表面張力及其他相關(guān)的力與平衡力達(dá)到均衡時(shí),感測(cè)鉑金環(huán)就會(huì)停止向液體內(nèi)部浸入,這時(shí)候,儀器的平衡感應(yīng)器就會(huì)測(cè)量浸入深度,并將它轉(zhuǎn)化為液體的表面張力值。
界面張力儀純水標(biāo)定結(jié)果偏小、多次純水標(biāo)定時(shí),結(jié)果漂移較大、測(cè)量?jī)梢后w界面時(shí),鉑金環(huán)破膜不出結(jié)果,什么原因?
1、純水標(biāo)定結(jié)果偏小
原因一:樣品杯不潔凈。用洗潔凈清洗后,用純水沖洗,再用95℃以上的純水反復(fù)沖洗3~4遍。
原因二:鉑金環(huán)不潔凈。在酒精燈火焰上重新灼燒。
原因三:標(biāo)定值漂移。在砝碼標(biāo)定中,調(diào)整零點(diǎn)微調(diào)電位器,使儀表讀數(shù)在0001~0010之間。按繼續(xù)鍵,放置一紙片在鉑金環(huán)上,調(diào)整紙片重量,使儀表讀數(shù)與原來紙片標(biāo)定值盡量吻合。按繼續(xù)至標(biāo)定1.1克(102A為2.2克)砝碼時(shí)的界面,取1.1克砝碼放在紙片上,調(diào)整滿量程微調(diào)電位器,使儀表讀數(shù)與原來標(biāo)定值盡量吻合,然后退出。
注意:此過程中請(qǐng)不要按標(biāo)定鍵。
2、多次純水標(biāo)定時(shí),結(jié)果漂移較大
原因:環(huán)境不同,電路產(chǎn)生漂移。開機(jī)一段時(shí)間后再進(jìn)行調(diào)整零點(diǎn)、純水標(biāo)定、樣品測(cè)試。
3、測(cè)量?jī)梢后w界面時(shí),鉑金環(huán)破膜不出結(jié)果原因:上面液體厚度不夠,適當(dāng)加量上面液體。
界面張力儀采用圓環(huán)法在非平衡的條件下,測(cè)量各種液體表面張力(液—?dú)庀嘟缑妫┘暗V物油與水的界面張力(液—液相界面)。該儀器采用了微處理機(jī)技術(shù),自動(dòng)化程度高,操作簡(jiǎn)單,工作可靠,被測(cè)樣品注入樣品杯后,只要按動(dòng)啟動(dòng)鍵,儀器便可自動(dòng)完成對(duì)試樣的測(cè)量,并能自動(dòng)根據(jù)輸入的具體參數(shù)計(jì)算出被測(cè)試樣的張力值。 該儀器采用單片機(jī)技術(shù),大屏幕液晶顯示,外型美觀,自動(dòng)化程度高,操作簡(jiǎn)單,準(zhǔn)確度高,重復(fù)性好。輸入數(shù)據(jù)參數(shù)掉電保存;該儀器廣泛適用于電力、石油、化工、鐵路等行業(yè)生產(chǎn)過程與產(chǎn)品中界面張力的測(cè)定。
界面張力儀是由扭力絲、鉑金環(huán)、支架、杠桿架、蝸輪付等部分組成的,當(dāng)感測(cè)到鉑金環(huán)浸入到被測(cè)液體后,周圍就會(huì)受到表面張力的作用,液體的表面張力會(huì)下拉鉑金環(huán),當(dāng)液體表面張力及其他相關(guān)的力與平衡力達(dá)到均衡時(shí),感測(cè)鉑金環(huán)就會(huì)停止向液體內(nèi)部浸入,這時(shí)候,儀器的平衡感應(yīng)器就會(huì)測(cè)量浸入深度,并將它轉(zhuǎn)化為液體的表面張力值。
界面張力儀使用前參數(shù)設(shè)定:按指示功能鍵進(jìn)入下級(jí)菜單:
1、上密度(輕液密度):上密度是指需要測(cè)量的界面之上的物質(zhì)的密度。例如:測(cè)量的是一種液體與空氣的界面的張力值,則上密度是空氣的密度值,為零;測(cè)量的是兩種液體之間的界面張力值,則上密度是上面一種液體的密度值。按“換行”或“跳格”鍵移動(dòng)光標(biāo),按“增加”或“減少”鍵輸入密度值,輸入后數(shù)據(jù)將會(huì)自動(dòng)確認(rèn)。
2、下密度(重液密度):下密度是指需要測(cè)量的界面之下的液體的密度。按“換
行”或“跳格”鍵移動(dòng)光標(biāo),按“增加”或“減少”鍵輸入密度值。
3、工作溫度:按“換行”或“跳格”鍵移動(dòng)光標(biāo),按“增加”或“減少”鍵輸入當(dāng)前工作溫度,輸入后數(shù)據(jù)將自動(dòng)確認(rèn)。在進(jìn)行純水標(biāo)定時(shí)該參數(shù)作為自動(dòng)溫度補(bǔ)償?shù)囊罁?jù)。
4、參數(shù)設(shè)定完畢后按“退出”鍵退回上級(jí)菜單。
界面張力儀功能多,精確度高:
1、工位檢測(cè)軟件:具有檢測(cè)功能,界面張力儀能夠直接連接線內(nèi)工位機(jī),控制和協(xié)調(diào)工位機(jī)的檢測(cè),是保障檢測(cè)線能夠及時(shí)、快速、有效運(yùn)轉(zhuǎn)的主要軟件;
2、登錄軟件:檢測(cè)前需要登錄并檢測(cè)必要信息,如底盤參數(shù)、發(fā)送機(jī)參數(shù)、唯一性信息、操作人員等,登錄參數(shù)的準(zhǔn)確性是檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的先決條件;
3、總檢打印軟件:具有瀏覽、快速查詢、打印車輛的檢測(cè)信息以及張力儀相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的功能。