众所周知,咱们我们能够依据分子间的相互招引力来解说液体的性质。这种分子间的招引力就被称之为分子内聚力或称范德华力。而外表张力、界面张力以及相类似的现象便是用来解说分子内聚力的根本物理现象。
详细来说,构成液体的分子在外表上所受的力与本体内的会不相同。在本体内的分子所受的力是对称的、平衡的。而在外表上的分子,受本体内分子招引而无反向的平衡力。这便是说,它遭到的是拉入本体内的力。也便是说,力求将外表积缩小,使这种不平衡的情况趋向平衡情况。热力学的说法是:要将这体系的外表能降至最小,这个力就称为“外表张力”,也说是单位面积上的自由能(J/m2),也便是构成或扩张单位面积的界面所需的最低能量。它的数值和外表张力(N/m)共同。因为习气,常用外表张力表明外表自由能,它对液体外表的物理化学现象起着至关重要的效果。
当感测白金板浸入到被测液体后,白金板周围就会遭到外表张力的效果,液体的外表张力会将白金板尽量地往下拉。当液体外表张力及其他相关的力与平衡力到达均衡时,感测白金板就会中止向液体内部浸入。这时候,仪器的平衡感应器就会丈量浸入深度,并将它转化为液体的外表张力值。
详细测验过程中,白金板法的测验过程为:(1)将白金板浸入液体内;(2)在浸入情况下,由感应器感测平衡值;(3)将感应到的平衡值转化为外表张力值,并显现出来。拜见下图:
●硬件:当白金板接触到样品液后,样品液的外表张力会将白金板往下拉。根据高精度电子天平的检测体系检测到这个细小的力并传到微处理机进行处理。
●软件:操控、剖析专用软件通过微处理机的一系列运算,将检测的力转化成外表张力值。
●显现和输出设备:LED数字显现屏实时输出外表张力值,如有需求可通过RS232接口衔接打印机,打印数据。
因为被大范围的应用于du Nouy外表张力仪,这种办法又称为du Nouy法,并因之操作简略快捷而被遍及的运用。白金环法这个称法是因测验部分与液体样品间会构成一个环形而得的。
白金环法的丈量办法为:(1)将白金环轻轻地浸入液体内;(2)将白金环渐渐地往上提高,即液面相对而言下降,使得白金环下面构成一个液柱,并终究与白金环别离。白金环法便是去感测一个最高值,而这个最高值构成于白金环与液体样品将离而未离时。这个最高值转化为外表张力值的精度取决于液体的粘度。
上面等式中的F是一个修正值,它的巨细取决于环的直径与液体的性质。这个修正值很重要,因为向下的力并不一直是笔直的,并且随白金环拉起来的液体的情况也很杂乱。
在相关丈量设备研讨并产出之前,用du Nouy白金环法丈量外表张力已经有40年的前史了。相比较而言,Wilhelmy白金板法只要20年的前史。可是,现在渐渐的变多的人运用白金板法来丈量外表张力。这主要是因为白金环法存在如下各种缺乏:
●不易测得高粘度样品的外表张力值:这主要是因为在白金环内侧上方遭到了样品向下的阻力较大。●不易测得随时刻改变的外表张力值:这还在于白金环只能测得环脱离液体时那个时刻点的外表张力值。●较难坚持仪器的精度:白金环简单变形,它的不同巨细会影响到外表张力的丈量。
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