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    表面張力儀其原理是什么
    點(diǎn)擊次數:903 更新時(shí)間:2023-08-28
      表面張力儀是一種用于測量液體表面張力的儀器。它通過(guò)測量液滴的形態(tài)來(lái)確定其表面張力大小,廣泛應用于化學(xué)、材料科學(xué)、生物醫學(xué)等領(lǐng)域。指的是液體與氣體或固體接觸的界面上所產(chǎn)生的張力力量。液體分子間相互吸引力導致了表面張力的產(chǎn)生。表面張力越大,液體表面越難被其他物質(zhì)濕潤,例如水珠在蓮葉表面不易被吸附。
      表面張力儀的原理基于杜邦方程,該方程描述表面張力與液滴半徑和重力之間的關(guān)系。首先,在實(shí)驗室中制備一個(gè)液滴,然后將其放置在一個(gè)平衡臂上。液滴的形態(tài)受到兩個(gè)力的作用:液體內部的壓力和表面張力,這促使液滴呈現為球形。當液滴達到平衡狀態(tài)時(shí),平衡臂會(huì )下移一段距離,液滴的形態(tài)也被記錄下來(lái)。根據杜邦方程,可以計算出液滴的表面張力大小。
      表面張力儀的氣泡壓力法:
      這也是測定液體表面張力的一種常用的方法,測定時(shí)將一根毛細管插入待測液體內部,從管中緩慢地通入惰性氣體對其內的液體施以壓力,使它能在管端形成氣泡逸出。當所用的毛細管管徑較小時(shí),可以假定所產(chǎn)生的氣泡都是球面的一部分,但是氣泡在生成及發(fā)展過(guò)程中,氣泡的曲率半徑將隨惰性氣體的壓力變化而改變,當氣泡的形狀恰為半球形時(shí),氣泡的曲率半徑為最小,正好等于毛細管半徑。如果此時(shí)繼續通入惰性氣體,氣泡便會(huì )猛然脹大,并且迅速地脫離管端逸出或突然破裂。如果在毛細管上連一個(gè)U型壓力計,U型壓力計所用的液體密度為P.兩液柱的高度差為△l,那么氣泡最大壓力△Pmax就能通過(guò)實(shí)驗測定。此時(shí):
      此方法與接觸角無(wú)關(guān),裝置簡(jiǎn)單,測定快速;經(jīng)過(guò)適當的設計可以用于熔融金屬和熔鹽的表面張力測量。由于氣泡法表面張力儀能夠模擬表面活性劑的隨時(shí)間的變化情況,并且可以繪制完整的表面張力變化曲線(xiàn),在工業(yè)生產(chǎn)中應用十分廣泛。
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