北京品智创思界面张力仪应用及原理测试 张力仪常见问题解决方法

　　表面张力仪根据所使用的技术不同，按测试原理可分为如下几类：
1、白金环法表面张力仪 又称du Nouy Ring method，du Nouy环法,吊环法表面张力仪，脱环法表面张力仪。其原理为白金环法的测量方法为：
（1）将白金环轻轻地浸入液体内；
（2）将白金环慢慢地往上提升，即液面相对而言下降，使得白金环下面形成一个液柱，并终与白金环分离。白金环法表面张力仪就是去感测一个高值，而这个高值形成于白金环与液体样品将离而未离时。这个高值转化为表面张力值的精度取决于液体的粘度。由于这个方法很早被使用，故而原有表面张力仪基本均采用这种方法，现有很多数据也是用这种方法测得。 缺点：应用于有粘度样品以及表面活性剂的测值时会存在问题，主要体现为，其一，它会将粘度计算在内而导致无法测值；其二，它仅能测试一个时间点的表面张力值而无法实现随时间变化表面张力值的测试。
2、白金板法表面张力仪 又称Wilhelmy板法表面张力仪或Wilhelmy Plate method 表面张力仪。其原理为：当感测白金板浸入到被测液体后，白金板周围就会受到表面张力的作用，液体的表面张力会将白金板尽量地往下拉。当液体表面张力及其他相关的力与平衡力达到均衡时，感测白金板就会停止向液体内部浸入。这时候，仪器的平衡感应器就会测量浸入深度，并将它转化为液体的表面张力值。 采用白金板法的表面张力仪需要注意三点：为传感器的精度与分辨率；第二为白金板的设计；第三为浮力修正与否。
3、大气泡法表面张力仪 又称泡压法表面张力仪,BPA 表面张力仪。其基本原理为A为表面张力仪，其中间玻璃管F下端一段直径为0.2mm～0.5mm的毛细管，B为充满水的抽气瓶，C为U型压力计，内盛比重较小的水或酒精、甲苯等，作为工作介质，以测定微压差。将待测表面张力的液体装于表面张力仪中，使F管的端面与液面相切，液面即沿毛细管上升，打开抽气瓶的活塞缓缓抽气，毛细管内液面上受到一个比A瓶中液面上大的压力，当此压力差—附加压力(Δp=p大气-p系统)在毛细管端面上产生的作用力稍大于毛细管口液体的表面张力时，气泡就从毛细管口脱出，此附加压力与表面张力成正比，与气泡的曲率半径成反比，其关系式为: Δp=2σ/R，式中，Δp为附加压力；σ为表面张力；R为气泡的曲率半径。 如果毛细管半径很小，则形成的气泡基本上是球形的。当气泡开始形成时，表面几乎是平的，这时曲率半径大;随着气泡的形成，曲率半径逐渐变小，直到形成半球形，这时曲率半径R和毛细管半径r相等，曲率半径达小值，根据上式这时附加压力达大值。气泡进一步长大，R变大，附加压力则变小，直到气泡逸出。 根据上式，R=r时的大附加压力为: Δp大=2σ/r或σ=(r/2)Δp大。实际测量时，使毛细管端刚与液面接触，则可忽略气泡鼓泡所需克服的静压力，这样就可直接用上式进行计算。当用密度为ρ的液体作压力计介质时，测得与Δp大相适应的大压力差为Δh大则: σ=(r/2)ρgΔh，当将(r/2)ρg合并为常数K时，则上式变为: σ=KΔh ，式中的仪器常数K可用已知表面张力的标准物质测得。