液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層,叫做界面層,界面層里的分子比液體內部稀疏,分子間的距離比液體內部大一些,分子間的相互作用表現為引力,使液體表面積縮小。就象你要把彈簧拉開些,彈簧反而表現具有收縮的趨勢,而這種表面作用力稱為液體界面張力。界面張力儀常用的測試方法有白金板法、白金環法、懸滴法、滴體積法、最大氣泡壓法等幾種方法。接下來簡單介紹一下其中常用白金環法。
白金環法又稱du Nouy Ring method,du Nouy環法,圓環法。白金環法的測量方法為:將白金環輕輕地浸入液體內;白金環慢慢地往上提升,即液面相對而言下降,使得白金環下面形成一個液柱,并最終與白金環分離。白金環法就是去感測一個最高值,而這個最高值形成于白金環與液體樣品將離而未離時。這個最高值轉化為表面張力值的精度取決于液體的粘度。由于這個方法很早被使用,故而原有表面張力測定儀基本均采用這種方法,現有很多數據也是用這種方法測得。白金環法的測試步驟為:
1.白金環懸掛在液體表面之上,并且已歸零
2. 白金環剛開始接觸到液體表面,由于白金環此時接觸到的是液體表面那層薄膜;此時顯示屏開始顯示數值。(顯示數字很小或是負的)
3. 白金環開始浸入到液體內部,由于表面張力的作用顯示數值開始變大
4. 白金環浸入到液體內5mm處停止,此時顯示的數值是液體對兩根連接白金環金屬絲的表面張力的作用。(數值的大小取決于金屬絲直徑大小)
5. 開始緩慢下降樣品臺
6. 顯示屏上的數值在逐漸變大
7. 隨著樣品臺的緩慢下降,白金環在液體表面之上形成一柱液體薄膜。此時顯示的數值已到達最大
8. 最終白金環與液體脫離、液體薄膜破裂,顯示數值減小
界面張力儀基于白金環法,測量各種液體的表面張力(液-氣相界面)及液體的界面張力(液-液相界面)。此方法具有操作簡單,精確度高的優點而被廣泛應用。廣泛用于電力、石油、化工、制藥、食品,教學等行業。