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表面張力儀的測(cè)試原理
來(lái)源:空空 瀏覽 696 次 發(fā)布時(shí)間:2022-11-29
具體來(lái)說(shuō),構(gòu)成液體的分子在表面上所受的力與本體內(nèi)的會(huì)不相同。在本體內(nèi)的分子所受的力是對(duì)稱(chēng)的、平衡的。而在表面上的分子,受本體內(nèi)分子吸引而無(wú)反向的平衡力。這就是說(shuō),它受到的是拉入本體內(nèi)的力。也就是說(shuō),力圖將表面積縮小,使這種不平衡的狀態(tài)趨向平衡狀態(tài)。熱力學(xué)的說(shuō)法是:要將這體系的表面能降至zui小,這個(gè)力就稱(chēng)為“表面張力”,也說(shuō)是單位面積上的自由能(J/m2),也就是形成或擴(kuò)張單位面積的界面所需的zui低能量。它的數(shù)值和表面張力(N/m)一致。由于習(xí)慣,常用表面張力表示表面自由能,它對(duì)液體表面的物理化學(xué)現(xiàn)象起著至關(guān)重要的作用。在日常生活中,早晨荷葉上的露珠、杯子中的弧形水面等均為表面張力現(xiàn)象。
白金板法
當(dāng)感測(cè)白金板浸入到被測(cè)液體后,白金板周?chē)蜁?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。
具體測(cè)試過(guò)程中,白金板法的測(cè)試步驟為:
(1)將白金板浸入液體內(nèi);
(2)在浸入狀態(tài)下,由感應(yīng)器感測(cè)平衡值;
(3)將感應(yīng)到的平衡值轉(zhuǎn)化為表面張力值,并顯示出來(lái)。
第二、測(cè)試過(guò)程方面:
1、當(dāng)白金板或玻璃皿不干凈時(shí),測(cè)量值會(huì)有所誤差,而且再現(xiàn)性較差,數(shù)值忽大忽小或持續(xù)增加或持續(xù)減小,所以應(yīng)力求保持干凈。舉例而言,比如在測(cè)水的過(guò)程中使用者將手指輕輕點(diǎn)水,本儀器立即會(huì)顯示出變化了的較小的張力值,這是是因?yàn)槿说氖钟杏停淖兞怂谋砻嫣匦浴?
2、本儀器已經(jīng)對(duì)密度作了一定的修正。如果需要保證測(cè)試的結(jié)果的更,請(qǐng)參考附件中的修正表進(jìn)行修正。
3、為了達(dá)到測(cè)試精度要求,本公司的白金板均為特殊訂制,表面進(jìn)行了特殊的粗糙度處理。因此應(yīng)避免白金板表面的劃傷和磨損。如果使用者自行更換而無(wú)法測(cè)量準(zhǔn)確時(shí),本公司不負(fù)任何責(zé)任。
4、根據(jù)物理化學(xué)原理,事實(shí)上在測(cè)試過(guò)程中對(duì)測(cè)值有影響的自然條件有(1)溫度;(2)氣壓。
5、通常而言液體的表面張力隨溫度的升高而降低。所以如果對(duì)這種變化很在意的話建議您選購(gòu)一臺(tái)我廠生產(chǎn)的控溫精度為0.1℃帶有制冷功能的恒溫槽以及對(duì)被測(cè)試樣能進(jìn)行保溫的樣品恒溫池。
6、測(cè)量高揮發(fā)性液體時(shí)應(yīng)加快測(cè)試過(guò)程,高揮發(fā)性液體在測(cè)量時(shí)很容易粘著在白金板上,請(qǐng)?jiān)谧鲋貜?fù)性測(cè)試前將白金板清洗干凈。
7、測(cè)量時(shí)發(fā)生蒸發(fā)現(xiàn)象時(shí),表面張力值會(huì)隨時(shí)間的變化而升高。
8、雖然玻璃皿中被測(cè)液體的多少不會(huì)影響到測(cè)值的準(zhǔn)確性,但為了妥善起見(jiàn),請(qǐng)確保液體有5mm高度,約15ml左右。
9、添加表面活性劑以作表面張力變化觀察時(shí),請(qǐng)確保不要將表面活性劑碰到白金板。
10、測(cè)量過(guò)程中樣品臺(tái)的上升或下降均會(huì)影響到表面張力值,上升時(shí)減小,下降時(shí)增加。兩者都是誤差的表現(xiàn)之一。