液體分子間的作用力形成了液體的張力,考察液體表面張力或界面張力,能反映出液體的物理化學(xué)性質(zhì)及物質(zhì)構(gòu)成。表面張力測(cè)定儀基于圓環(huán)法,測(cè)量各種液體的表面張力(液-氣相)及界面張力(液-液相)。儀器采用改進(jìn)的電磁力平衡傳感器,提高了響應(yīng)速度與線性度,只需標(biāo)定一點(diǎn)即可,解決了前一代傳感器需要多點(diǎn)標(biāo)定來(lái)保證線性與精度的問(wèn)題,免去了調(diào)零電位器及調(diào)滿(mǎn)量程電位器。
表面張力的測(cè)試方法,接觸角測(cè)量粗糙度和潤(rùn)濕性液體分子之間的內(nèi)聚力負(fù)責(zé)稱(chēng)為表面張力的現(xiàn)象。表面上的分子在所有面上都沒(méi)有相似的相鄰原子,因此它們?cè)诒砻嫔吓c它們直接關(guān)聯(lián)的分子更強(qiáng)烈地結(jié)合在一起。這就形成了一個(gè)表面“膜”,這使得在物體被*浸沒(méi)時(shí)移動(dòng)物體比移動(dòng)物體更困難。同樣的情況也適用于不混合在一起的兩種液體的界面。在這種情況下,使用界面張力,表面和界面張力有幾個(gè)不同的單元。
通常,我們?cè)跇悠饭苤谐錆M(mǎn)高密度相液體,再加入少量低密度相液體(或氣體,用于測(cè)液體與氣體間的界面張力值),密封地裝在表面張力測(cè)定儀上,使樣品管平等于旋轉(zhuǎn)軸并與轉(zhuǎn)軸同心。開(kāi)動(dòng)機(jī)器,轉(zhuǎn)軸攜帶液體以角速度ω自旋。在離心力、重力及界面張力作用下,低密度相液體在高密度相液體中形成一長(zhǎng)球形或圓柱形液滴。其形狀由轉(zhuǎn)速ω和界面張力決定。測(cè)定液滴的滴長(zhǎng)(L)以及寬度(D)值以及兩相液體密度差(?ρ)以及旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速ω,即可計(jì)算出界面張力值。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度足夠大時(shí),旋轉(zhuǎn)滴通常呈現(xiàn)平躺的圓柱形,兩端成半圓狀。
這時(shí)界面張力計(jì)算公式通常為:
γab=ρω2R03/4其中R0為圓柱半徑。但這僅是一般公式,事實(shí)上,在計(jì)算界面張力值時(shí),我們有各種公式的變化,從而產(chǎn)生各種計(jì)算公式。