表面張力的測量方法

❶ 表面張力測試儀如何測量表面張力

表面張力的測量可以表面張力測試儀進行。這些儀器基於測量施加在位於液-氣或液-液界面處的探頭上的力。探針連接到非常敏感的天平，並且感興趣的液體界面與探針接觸。當探針與液體表面相互作用時，通過天平測得的力可用於計算表面張力，取決於以下因素：探針的尺寸和形狀，探針與液體之間的接觸角以及液體的表面張力，探頭的大小和形狀易於控制，探針通常由鉑製成，這有助於確保探針與要研究的液體之間的接觸角為零。通常使用兩種配置的探針。

杜努伊環法

該方法利用鉑環作為探針。通過移動放置液體容器的平台，將環浸沒在界面下方。浸入後，平台高度逐漸降低，環最終通過界面拉出並帶來彎月形的液體。如果將容器進一步降低，則彎液面最終會從環上撕下。在此事件之前，彎液面的體積（以及所施加的力）會通過最大值，並在實際撕裂事件之前開始下降。

表面張力的計算基於最大力的測量。環的浸入深度和環在經歷最大拉力時升起的高度與該技術無關。原始計算基於具有無限直徑（或金屬絲）的環，並且未考慮由於環的一側與另一側接近而被拉起的多餘液體。由於表面張力而是毛細作用力，位於環正下方的部分流體不在此處。但是，這種液體會影響天平給出的力讀數，從而使測得的表面張力值增加約7％。如今，全自動張力測定儀通常會使用校正因子來減去和說明這種多餘的液體。

威廉平板法

該方法利用粗糙的鉑金板作為探針。該技術的計算基於與液體接觸的完全潤濕的板的周長。在這種方法中，探頭相對於表面的位置很重要。當液體表面與探針接觸時，儀器將通過記錄探針上的力變化來檢測確切的接觸時刻。因此，該位置將被標記為「零浸入深度」。然後將板浸入低於該值的設定深度（通常在界面處幾毫米）。當板稍後返回到浸入深度為零時，將記錄力。影響威廉米懸片的力可以寫成F= γlPcosθ,其中γl是液體的表面張力，P是板的周長（P = 2w + 2t），θ是板與液體之間的接觸角。如假定完全潤濕，接觸角是0和COSθ= 1。然後，表面張力可被計算為γl = F/P 的威廉平板法測量也可在所謂的靜態或連續模式，其中威廉米懸片保持在完成在整個測量周期中都與液體接觸。

鉑金棒

上述兩種方法都需要使用相對大量的液體（通常大於10毫升）以確保探針完全潤濕。可以使用較小直徑的樣品容器來減少所需的總體積。但是，有一個限制。當樣品容器和探頭的邊緣太近時，液體和容器邊緣之間形成的彎液面會影響平衡。為避免此問題，用戶必須在探頭和樣品容器側壁之間留出足夠的空間，大約2毫米左右。

與這些技術中的任何一種一樣，測量的精確度受測量探針幾何形狀的精確度的影響。鉑棒的測量精度可能會小於杜努伊環法或威廉平板法，這會導致表面/界面張力結果的誤差更大。因此，僅在樣品量有限的情況下才建議使用鉑棒法。該方法和計算基於與威廉平板法相同的原理。
回復者：華天電力

❷ 靜態表面張力的定義和測量方法是什麼

液體表面張力的測定方法分靜態法和動態法。靜態法有毛細管上升法、DuNouy吊環法、Wilhelmy盤法、旋滴法、懸滴法、滴體積法、最大氣泡壓力法；動態法有旋滴法、震盪射流法和懸滴法等。其中毛細管上升法和最大氣泡壓力法不能用來測液液界面張力。Wilhelmy 盤法，最大氣泡壓力法，振盪射流法可以用來測定動態表面張力。另外還有許多現代儀器方法測定CMC，如熒光光度法、核磁共振法、導數光譜法等。

❸ 測量動態表面張力的方法有哪些

1. 最大泡壓法：在溶液中產生不同時間的氣泡，利用泡壓法計算出不同表面年齡的表面張力，如德國KRUSS品牌的台式BP100或手持BP50
   

2. 滴體積法：通過統計在某一相中加入另一相產生液體的時間和數量，計算動態界面張力，如DVT50。

❹ 測定表面張力的常用方法有哪些

毛細管上升法、Wilhelmy盤法、懸滴法、滴體積法、最大氣泡壓力法

❺ 怎樣測出表面張力的大小 Rt.求最簡單的方法。

表面張力是由物態內部的分子（或原子）間的相互吸引力導致的，拿液體為例，液體內部分子之間的吸引力一般比氣體中分子之間或氣體與液體之間的分子之間的吸引力要大。表面張力的起因實際上是界面所造成的不對稱，是一個位於表面內的力。嚴格地說表面是指液體與其本身的飽和蒸汽間形成的特殊相界面，而界面則是通指一液體與另一互不相如溶的液體（或流體）之間形成的相界面。這里提到的內容既適用於表面，也適用於界面，所以二者不嚴格區分，除非特殊提及。

要擴大一個一定體積的液體的表面，那麼需要向這個液體作功。表面張力被定義為在擴大一單位面積的液體表面時所要作的功，因此表面張力也可以被看作是表面能的密度。

表面張力是一種物理效應，它使得液體的表面總是試圖獲得最小的、光滑的面積，就好像它是一層彈性的薄膜一樣。其原因是液體的表面總是試圖達到能量最低的狀態。由於球面是同樣體積下面積最小的幾何形狀，因此在沒有外力的情況下（比如在失重狀態下），液體在平衡狀態下總是呈球狀。

表面張力的存在使得一表面/界面兩邊的壓力不再相同，這一壓力差的大小取決於界面張力及屆面的曲率， 可用楊-拉普拉斯（Young-Laplace）公式來描述：

液體的表面/界面張力可直接測量。測量的方法大多基於對表面/界面施加一外力，從而引起其變化，通過測量施加的力和/或其變化的程度，就可計算出表面/界面張力的值。

表面/界面張力的測量方法可根據直接測量的物理量分為：

1.力測量法
2.壓力測量法
3.界面形狀分析法
力測量法通常是運用一探針使其與待測的界面接觸，然後通過一天平來測量施加/作用在探針上的力。為了保證界面在探針表面上的潤濕性，探針通常由金屬（如Platinum）製成。常見的方法有：

1.掛環法（Du Nouy Ring method）：這可能是測量表面/界面張力的最經典方法，文獻上報道的許多液體的表/界面張力值是用這一方法測得，它甚至可以在很難浸濕的情況下被使用。用一個初始浸在液體的環從液體中拉出一個液體膜（類似肥皂泡），同時測量提高環的高度時所需要施加的力。

2.威廉米平板法(Wilhelmy Plate method)：這是一種很普遍的測量方法，尤其適用於長時間測量表面張力的測量。測量的量是一塊垂直於液面的平板在浸濕過程中所受的力。
其實也可以用其它幾何形狀的探針如圓棒，球等來代替平板，測量原理相同，被稱為改變威廉米平板法(Modified Wilhelmy Plate method)。

壓力測量法是通過測量界面兩邊（兩相）的壓力差，然後運用上述的楊-拉普拉斯（Young-Laplace）公式來計算表面張力。見的方法有：

1.毛細管升高法：當液體與毛細管管壁間的接觸角小於90度時（浸潤的），管內的液面成凹面，彎曲的液面對於下層的液體施加負壓力，導致液面在毛細管中上升，直到壓力平衡為止。通過測量液面升高的高度，及已知毛細管內徑和液體與毛細管管壁間的接觸角（通常默認為是0），就可計算出表面張力。這是一很經典及直觀的方法，所以經常被用來作為教學示範和學生實驗。

2.最大氣泡法：泡剛形成時，由於表面幾乎是平的，所以曲率半徑R極大；當氣泡形成半球形時，曲率半徑R等於毛細管半徑r，此時R值最小。隨著氣泡的進一步增大，R又趨增大，直至逸出液面。測得了氣泡成長過程中的最高壓力差，在已知毛細管半徑的情況下就能計算出表面張力。
本方法非常適用於測量表面張力隨時間的變化，所謂的動態表面張力。
界面形狀分析法是基於對一處於力平衡狀態的界面的形狀的分析，是一種光學分析法。

1.懸滴法/座滴法：適用於界面張力和表面張力的測量。也可以在非常高的壓力和溫度下進行測量。測量液滴的幾何形狀。詳細描述參見這里。

2.旋轉滴法：可用來測定表/界面張力，尤其適應於低范圍（0.1mN/m以下）界面張力的測量。測量的值是一個處於比較密集的物態狀態下旋轉的液滴的直徑或總體幾何形狀。

3.（液滴）體積/重量法：非常適用於動態地測量表/界面張力。測量的值是一定體積的液體分成的液滴數量（或平均每個液滴的體積或重量）。
液滴體積/重量法其實是懸滴法的一種極端情況：懸滴的體積/重量增大到無法再由表/界面張力來支撐時，導致表/界面撕裂而掉下。但掉下的並不是整個液滴的全部，有部分剩留在毛細管/針管管埠上，這使得掉下的液滴的體積/重量無法精確計算，需要加入經驗校正因子。
希望能幫到你，麻煩給「好評」

❻ 測量動態表面張力的方法有哪些

測試表面張力的方法，包括：最大氣泡發，拉板拉環法，毛細管上升法，界面夾角法，旋滴法等等。而測動態的只有最大氣泡法，如SITA表面張力儀，這一類儀器的的優勢是，在幾十毫秒到幾十秒之間，可以產生一系列的氣泡，每個氣泡代表一個新界面，每個新界面都有相應的一個表面張力讀數，此過程可得到一系列動態的表面張力值。而靜態測試方法是一個界面上的變化，最終所取的是一個最佳值，最佳值通常都在十幾秒或以後產生的，此過程是測出一個值，而這個值是可以在鼓泡法中的曲線中尋找出來的。
對於有特殊功能活性劑的研究，往往是需要在很短時間內達到相應的效果，例如，噴墨和印刷行業大部分需要在70ms-150ms之間要求墨水的表面張力達到35mN/m左右。日化行業龍頭企業要求增泡劑在300ms內達到32mN/m。
測動態表面張力，除了可以達到某些特殊效果外，還可以通過測試得出動態CMC值（包括最佳CMC和應用CMC），研究溶液和活性劑的特性。

❼ 全自動表面張力儀有哪些測試方法

全自動表面張力儀（也稱為表面張力測試儀）具有模切功能。例如，它們是一個按鈕的操作，可以跟蹤表面張力隨時間的變化，提供接觸接觸角的指示等等。

杜努伊環法和威廉平板法

杜努伊環法基於杜努伊所開發的技術，並在1925年發表的論文中得到普及。在該技術中，鉑環首先浸入液體表面以下。然後使環穿過表面。測量這樣做並破壞在流體表面形成的彎液面所需的力。該力轉化為表面張力，通常為每厘米達因。

杜努伊環法已被用於測量寬范圍的產品。它可以用於非常低的表面張力，以及任何高達90達因/厘米的表面張力。由於其固有的精度和穩定性，傳統的扭力平衡張力計仍在廣泛使用。

威廉平板法是基於在由液體施加到拉浸沒在液體中的材料的力。表面張力越高，作用力越大。威廉平板法非常適合於高表面張力的液體，可用於測量表面張力隨時間的變化。基於電子天平的張力計通常用於威廉平板法應用。這些通常提供數字讀數，但基於時間的表面張力分析能力有限。

指出需要全自動表面張力儀的要求

如果您需要測量隨時間變化的表面張力，例如測量表面活性劑的反應時間，則全自動表面張力儀是一個很好的解決方案。

全自動表面張力儀具有確定拉米拉長度的 獨特功能，拉米拉長度是最大力的產生與杜努伊環法的總釋放之間的液體拉伸量。

自動化技術可以增強不同基材表觀表面張力或潤濕性變化的測量。

大多數全自動表面張力儀都有附件，可以控制樣品的溫度。

大多數全自動表面張力儀還執行常規的杜努伊環法和威廉平板法測試。這些儀器還記錄歷史結果，對多個測試進行統計分析，並繪制測試讀數。

您何時需要自動解決方案？

許多測試要求明確指出需要使用全自動表面張力儀。

•基於時間的表面張力測試

•薄片長度的測量

•潤濕性分析（接觸角）

•溫控樣品

•連續記錄，繪制和保留所有測試結果

•粉末接觸角

回復者：華天電力

❽ 如何測量基材的表面張力

有一種叫達因筆的測試筆。
還有用表面張力測試液測定的方法。
原理都是一樣的。用已知浸潤張力的測試塗覆在待測材料表面，觀察測試液的浸潤情況，進行表面張力大小的測定。

❾ 常用表面張力的測定方法

測定表面張力有以下幾種方法。
(1)表面張力法 表面張力測定法適合於離子表面活性劑和非離子表面活性劑臨界膠束濃度的測定，無機離子的存在也不影響測定結果。在表面活性劑濃度較低時，隨著濃度的增加，溶液的表面張力急劇下降，當到達臨界膠束濃度時，表面張力的下降則很緩慢或停止。以表面張力對表面活性劑濃度的對數作圖，曲線轉折點相對應的濃度即為CMC。如果在表面活性劑中或溶液中含有少量長鏈醇、高級胺、脂肪酸等高表面活性的極性有機物時，溶液的表面張力-濃度對數曲線上的轉折可能變得不明顯，但出現一個最低值(圖2—15)。這也是用以鑒別表面活性劑純度的方法之一。
(2)電導法 本法僅適合於表面活性較強的離子表面活性劑CMC的測定，以表面活性劑溶液電導率或摩爾電導率對濃度或濃度的平方根作圖，曲線的轉折點即CMC。溶液中若含有無機離子時，方法的靈敏度大大下降。
(3)光散射法 光線通過表面活性劑溶液時，如果溶液中有膠束粒子存在，則一部分光線將被膠束粒子所散射，因此測定散射光強度即濁度可反映溶液中表面活性劑膠束形成。以溶液濁度對表面活性劑濃度作圖，在到達CMC時，濁度將急劇上升，因此曲線轉折點即為CMC。利用光散射法還可測定膠束大小(水合直徑)，推測其締合數等。但測定時應注意環境的潔凈，避免灰塵的污染。
(4)染料法 一些有機染料在被膠團增溶時。其吸收光譜與未增溶時發生明顯改變，例如頻那氰醇溶液為紫紅色，被表面活性劑增溶後成為藍色。所以只要在大於CMC的表面活性劑溶液中加入少量染料，然後定量加水稀釋至顏色改變即可判定CMC值。採用滴定終點觀察法或分光光度法均可完成測定。對於陰離子表面活性劑，常用的染料有頻那氰醇、鹼性蕊香紅G；陽離子表面活性劑可用曙紅或熒光黃；非離子表面活性劑可用頻那氰醇、四碘熒光素、碘、苯並紫紅4B等。採用染料法測定CMC可因染料的加入影響測定的精確性，尤其對CMC較小的表面活性劑的影響更大，另外，當表面活性劑中含有無機鹽及醇時，測定結果也不甚准確。
目前還有許多現代儀器方法測定CMC，如熒光光度法、核磁共振法、導數光譜法等。