美國(guó)ramé-hart表面張力儀,界面張力儀,懸滴法和固定滴法測(cè)量表面張力和界面張力
表面張力是液體表層內(nèi)的一種效應(yīng),其結(jié)果類似于彈性薄板。表面張力的作用使昆蟲(chóng)可以在水面上行走,水滴也可以在水面上形成水珠。當(dāng)液體與固體接觸產(chǎn)生這種效應(yīng)時(shí),它被稱為表面張力。當(dāng)在兩個(gè)液相之間發(fā)現(xiàn)這種效應(yīng)時(shí),它被稱為界面張力。在表面科學(xué)中,表面張力和界面張力均以毫牛頓/米(mN/m)為單位測(cè)量,通常用σ或γ表示。(1 mN/m=1達(dá)因/cm=0.001N/m)
表面張力是由液體中分子力的不平衡引起的。在液體表面,液體分子相互吸引,并施加一個(gè)凈力將它們拉在一起。表面張力的高值意味著分子之間有強(qiáng)烈的相互作用。較低的值意味著分子之間的相互作用不那么強(qiáng)烈。
水具有很高的表面張力,因?yàn)樗哂懈叨鹊臍滏I。帶有極性基團(tuán)的有機(jī)分子,如碘化物和羥基,其表面能比水稍低。純碳?xì)浠衔锷踔粮停衔锓浅5停驗(yàn)榉硬荒芎芎玫毓蚕黼娮樱灾粫?huì)發(fā)生分散相互作用。
(如上圖所示)依靠水的表面張力在溪流和池塘表面滑行而不下沉。水相對(duì)較高的表面張力使其表面表現(xiàn)得像一層薄膜。表面在蠟墊狀的足下略微凹陷,足上覆蓋著細(xì)小的毛發(fā)和細(xì)小的納米溝槽。這些特殊的非濕潤(rùn)腿和腳以及極低的體重有助于漫游者在水面上生活而不會(huì)下沉。
ramé-hart DROPimage利用懸滴法和固定滴法測(cè)量表面張力和界面張力。DROPimage Advanced采用專有的邊緣跟蹤技術(shù)精確捕獲和分析液滴尺寸和輪廓特征,以便使用Young Laplace方程精確計(jì)算液體的表面張力。
當(dāng)液滴相和外相為不互溶液體時(shí),即測(cè)量界面張力——例如,水中的油滴。DROPimage能夠使用懸掛式液滴和倒置式液滴測(cè)量界面張力。下面的視頻演示了使用實(shí)驗(yàn)向?qū)?chuàng)建和運(yùn)行簡(jiǎn)單測(cè)量所涉及的步驟。
與表面張力相關(guān)的是表面膨脹彈性,它是通過(guò)軸對(duì)稱液滴和氣泡法測(cè)量的,該方法利用振蕩器產(chǎn)生的垂滴和固定液滴和氣泡的周期振蕩變形。