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液體界面的表面張力和界面張力的測量方法

來源:知乎(hu) Ally Zhong 瀏覽 934 次 發布時間(jian):2021-05-24

液體界面的表面張力和界面張力的測量方法如下:

有(you)些方法(fa)基于動力(li)學(xue)原(yuan)理,因此適合測量張(zhang)力(li)隨時間的(de)變化。其他方法(fa)是靜態(tai)(tai)(tai)(tai)或準靜態(tai)(tai)(tai)(tai)方法(fa),也產(chan)生動態(tai)(tai)(tai)(tai)張(zhang)力(li),但也允許接(jie)近液體(ti)界(jie)面的(de)平衡狀(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai),因此能夠測量平衡張(zhang)力(li)。動態(tai)(tai)(tai)(tai)方法(fa)需要(yao)考慮動態(tai)(tai)(tai)(tai)特性的(de)數(shu)據解釋(shi)理論,而(er)靜態(tai)(tai)(tai)(tai)方法(fa)的(de)數(shu)據更容易理解。


為了克服這(zhe)個(ge)問題,Joos提出了一個(ge)理(li)論,將動態(tai)(tai)方法的數據(ju)減(jian)少到所(suo)謂的界面有效壽命(ming),相當于靜態(tai)(tai)界面達到吸附狀態(tai)(tai)所(suo)需的時間。這(zhe)樣(yang)就(jiu)可以直接比較(jiao)所(suo)有實驗(yan)技術的測量(liang)結果。每(mei)種(zhong)方法都有優點和缺(que)點。


實際上(shang),這(zhe)些方(fang)法(fa)都不能(neng)提供實踐所(suo)需的所(suo)有(you)可能(neng)性(xing),只(zhi)有(you)選(xuan)擇適(shi)當(dang)數量(liang)的測量(liang)技術才能(neng)滿足表面科學實驗室的要求。


對于用(yong)戶來說,最重要的(de)標(biao)準當(dang)然是商業設施(shi)的(de)可用(yong)性,這在上表中特別標(biao)明。


 使(shi)用界面法時會遇到樣(yang)品純度的(de)(de)問題(ti)。液體中少量的(de)(de)表(biao)面活性成分會引(yin)起表(biao)面張力的(de)(de)劇烈變化。


因此,不能簡(jian)單地(di)通(tong)過測量(liang)任意液(ye)體來獲(huo)得方法的(de)正確(que)功能。對于(yu)此類試驗(yan)測量(liang),建議使用(yong)具有眾所周知特性(xing)和(he)高純度的(de)液(ye)體系(xi)統。


當所選標準樣品的測量值達到(dao)一定的準確度限值時,用戶就可以對儀器的功能以及樣品的質(zhi)量作(zuo)出結(jie)論。


只有少(shao)數(shu)樣品可用于此類(lei)試驗測量。下(xia)表(biao)提(ti)供(gong)了一些此類(lei)液體的(de)重要數(shu)據。這些數(shu)值(zhi)由(you)不同的(de)作者和方(fang)法確定,可以作為標準。


下面是一些標準液體的表面張力和密度:



注意,一般情況下,兩種液體(ti)之間的(de)(de)界面(mian)受表面(mian)活性(xing)雜質的(de)(de)影響最(zui)大(da),測得的(de)(de)界面(mian)張力(li)不是一個可靠的(de)(de)值。


這甚至成立(li),雖(sui)然表(biao)面(mian)張力的(de)兩種液(ye)體(ti)使用有正(zheng)確的(de)值。除了正(zheng)確的(de)表(biao)面(mian)張力值作(zuo)為(wei)液(ye)體(ti)純度(du)的(de)標(biao)準外(wai),g也不(bu)應(ying)隨(sui)時間變化。這種行為(wei)應(ying)該(gai)在感興趣的(de)時間間隔內(nei)進行測試(shi)。


下表給出(chu)了兩(liang)種液體(ti)之間的界(jie)(jie)面張力值,兩(liang)種液體(ti)都是相互飽和的,以避免物質通(tong)過界(jie)(jie)面轉移(yi)造成的影響。注意,所有液體(ti)在第二種液體(ti)中(zhong)都有一定的溶(rong)解度(du)。室溫下的溶(rong)解度(du)極限也在表3中(zhong)給出(chu)。


水和第二種液體之間的界面張力g和相互溶解度