我們一般把液相-氣相之間的張力稱為表面張力,例如我們說(shuō)20℃時(shí)水的表面張力是72.75,就是指水與空氣界面上的表面張力。我們又把液相-液相之間的張力稱為界面張力,如石油行業(yè)三次采油需要測(cè)量驅(qū)油劑和原油之間的界面張力。上述分類盡管不是十分嚴(yán)謹(jǐn),但符合一般用戶習(xí)慣的理解,在下文中繼續(xù)沿用。
全自動(dòng)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,用其可以迅速準(zhǔn)確地測(cè)出各種液體的表/界面張力值。不僅是科研、教學(xué)之必備儀器,還應(yīng)用于絕大部分生產(chǎn)行業(yè)。測(cè)量方法主要有鉑金板法、鉑金環(huán)法、旋轉(zhuǎn)滴法、懸滴法、氣泡壓力法.
●鉑金板法:當(dāng)感測(cè)浸入到被測(cè)液體后,白金板周圍就會(huì)受到表面張力的作用,液體的表面張力會(huì)將白金板盡量地往下拉。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)白金板就會(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。
●鉑金環(huán)法:由于被廣泛應(yīng)用于du Nouy表面張力儀,這種方法又稱為du Nouy法,并因之操作簡(jiǎn)便而被廣泛使用。白金環(huán)法這個(gè)稱法是因測(cè)試部分與液體樣品間會(huì)形成一個(gè)環(huán)形而得的。
●旋轉(zhuǎn)滴法:旋滴法的基本原理是根據(jù)Bashforth-Adams方程從滴的形狀和尺寸求出界面張力,通過旋轉(zhuǎn)使液滴處于一定的離心力場(chǎng)之中,調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速可改變液滴的平衡形狀以便于測(cè)定。主要測(cè)量超低界面張力。
●懸滴法:通過處理最大的液滴的圖像來(lái)計(jì)算表面張力
●氣泡壓力法:毛細(xì)管與氣體接口和靈敏壓力傳感器相連,氣體通過毛細(xì)管,在毛細(xì)管端形成氣泡,并測(cè)出此氣泡的壓力,轉(zhuǎn)換成表面張力。
表面張力儀的使用有時(shí)需要進(jìn)行校準(zhǔn),如何進(jìn)行呢?接下來(lái)給大家介紹表面張力儀的校準(zhǔn)內(nèi)容,它對(duì)測(cè)試樣品張力值的準(zhǔn)確性有至關(guān)重要的影響,對(duì)這方面知識(shí)感興趣的朋友千萬(wàn)不要錯(cuò)過?! ?、打開表面張力儀電源開關(guān),將鉑金環(huán)輕輕的掛在平衡桿上,將樣品杯內(nèi)加入純凈水至下刻度線,并放在儀器工作臺(tái)上,準(zhǔn)備測(cè)試?! ?、在儀器的參數(shù)設(shè)置里的密度、環(huán)境溫度、鉑金環(huán)半徑、鉑金環(huán)的周長(zhǎng)等設(shè)置好。 3、按下“砝碼標(biāo)定”鍵,把儀器配置的2克砝碼,掛在鉑金環(huán)掛鉤處,按儀器顯示器的提示,進(jìn)行標(biāo)定操作,按保存鍵退出?! ?、以上操作完成后,就開始正式的儀器校準(zhǔn)了,先按下"純水標(biāo)定”鍵儀器自動(dòng)進(jìn)入校準(zhǔn)測(cè)定了,當(dāng)測(cè)定結(jié)束后,儀器顯示71-72張力值之間時(shí),說(shuō)明儀器正常,已經(jīng)達(dá)到可以測(cè)定樣品的狀態(tài)。該表面張力儀為合格產(chǎn)品,校準(zhǔn)完成。
表面張力儀由高精度、高穩(wěn)定性力值測(cè)量系統(tǒng)、微機(jī)控制系統(tǒng)、白金板法(白金環(huán)法)測(cè)量裝置所組成。儀器設(shè)計(jì)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、全自動(dòng)測(cè)量、操作方便易維護(hù);樣品臺(tái)自動(dòng)升降、可全量程去皮重(一鍵清零)、全量程自動(dòng)校正;儀器重復(fù)性非常好,測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可靠。測(cè)試數(shù)據(jù)液晶顯示,可通過RS232C接口輸出。附有樣品池恒溫裝置和試樣溫度測(cè)量裝置,以滿足不同的測(cè)試要求。
表面張力儀標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法:注意(在開機(jī)要先預(yù)熱至少30分鐘)
1、用鑷子夾取已清洗干凈的白金板。用灑精燈燒白金板,一般火與水平面呈45度角進(jìn)行,直到白金板變紅為止,時(shí)間為20-30秒。掛好白金板,蓋滅灑精燈。
2、將燒好的白金板掛在掉鉤上,按“去皮”鍵后顯示值要為零。
3、在樣品皿中加入測(cè)量液體,將被測(cè)樣品放于樣品臺(tái)上。放之前一定目測(cè)一下白金板掛的高度,如果可能會(huì)浸入樣品中時(shí),請(qǐng)將按“向下”按鍵將樣品臺(tái)向下。
4、將樣品放好后:開始計(jì)時(shí)五分鐘讀取一個(gè)值,取值后按‘向下‘樣品臺(tái)逐漸下降,白金板脫離被測(cè)樣品然后再按‘向上’,重復(fù)操作兩次各五分鐘取值。再把讀取的三個(gè)值相加取均值,均值就是這個(gè)樣品的所求值。
5、把盛有樣品的器皿小心的取出到入待檢樣,把到完的器皿輕輕放在清洗盆內(nèi)用流水沖洗,有殘留物洗不干凈時(shí)用手洗,取少許洗衣粉輕輕洗干凈為佳。把洗干凈的器皿放置于干烘箱。
6、用鑷子夾取白金板,并用流水沖洗,沖洗時(shí)應(yīng)注意與水流保持一定的角度,原則為盡量做到讓水流洗干凈板的表面且不能讓水流使得板變形;再用灑精燈燒干板面上的水份掛于掉鉤上,蓋滅灑精燈,關(guān)好門。