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表面張力儀的測量原理之吊環法
點擊次數：2141 更新時間：2022-03-29
表面張力儀作用于液體表面,使液體表面積縮小的力,稱為液體表面張力。它產生的原因是液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層,叫做表面層,表面層里的分子比液體內部稀疏,分子間的距離比液體內部大一些,分子間的相互作用表現為引力。就象你要把彈簧拉開些，彈簧反而表現具有收縮的趨勢。
采用精巧的機械結構，由扭力絲、鉑金環、試樣托架、刻度盤、游標指針、支架、杠桿架、微調蝸輪副、測試蝸輪副、試樣支架等關鍵件組成。操作時通過測試蝸輪副的旋轉對扭力絲施加扭力，并使該扭力與液體液面接觸的鉑金環對液體的表面張力平衡，當扭力絲的扭力繼續增大，被測液體表面被拉破時，扭力絲扭轉的角度，在刻度盤上的游標指示出來的值，再乘以效正因子，即得出液體實測的表面張力值和界面張力值。
表面張力儀的吊環法
吊環法是由Wilhelmy首先提出的,后來,Dognon和Abribat將其改進,測定當打毛的鉑片、玻片或濾紙片的底邊平行界面并剛好接觸(未脫離)界面時的拉力。要滿足吊片恰好與液面接觸,既可采用脫離法,測定吊板脫離液面所需與表面張力相抗衡的最大拉力,也可將液面緩慢地上升至剛好與天平懸掛已知重量的吊板接觸,然后測定其增量,再求得表面張力的值。
吊環法的基本原理是將浸在液面上的金屬環(鉑絲制成)脫離液面,其所需的最大拉力,等于吊環自身重量加上表面張力與被脫離液面周長的乘積。Timberg和Sondhauss首先使用此法,但DuNouy第一次應用扭力天平來測定此最大拉力。Harkins和Jordan引進了校正因子,可以用來測定純液體表面張力,測定時必須注意其表面張力有時間效應。此外,將吊環拉離液面時要特別小心,以免液面發生擾動。
特點
由于液膜有一定的厚度,同時由于上拉環也將帶起由于液膜有一定的厚度,同時由于上拉環也將帶起若干液體,并且環的半徑和被拉起的液膜的半徑稍有不同,所以吊環法的精度稍低,
