美國ramé-hart表面張力儀,界面張力儀,懸滴法和固定滴法測量表面張力和界面張力
表面張力是液體表層內的一種效應,其結果類似于彈性薄板。表面張力的作用使昆蟲可以在水面上行走,水滴也可以在水面上形成水珠。當液體與固體接觸產(chǎn)生這種效應時,它被稱為表面張力。當在兩個液相之間發(fā)現(xiàn)這種效應時,它被稱為界面張力。在表面科學中,表面張力和界面張力均以毫牛頓/米(mN/m)為單位測量,通常用σ或γ表示。(1 mN/m=1達因/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烈。
水具有很高的表面張力,因為它具有高度的氫鍵。帶有極性基團的有機分子,如碘化物和羥基,其表面能比水稍低。純碳氫化合物甚至更低,而含氟化合物非常低,因為氟原子不能很好地共享電子,所以只會發(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,足上覆蓋著細小的毛發(fā)和細小的納米溝槽。這些特殊的非濕潤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下沉。
ramé-hart DROPimage利用懸滴法和固定滴法測量表面張力和界面張力。DROPimage Advanced采用專有的邊緣跟蹤技術精確捕獲和分析液滴尺寸和輪廓特征,以便使用Young Laplace方程精確計算液體的表面張力。
當液滴相和外相為不互溶液體時,即測量界面張力——例如,水中的油滴。DROPimage能夠使用懸掛式液滴和倒置式液滴測量界面張力。下面的視頻演示了使用實驗向導創(chuàng)建和運行簡單測量所涉及的步驟。
與表面張力相關的是表面膨脹彈性,它是通過軸對稱液滴和氣泡法測量的,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。