什么是動態表面張力？表面活性劑在表面或界面吸附的結果就是降低表面或界面張力。表(biao)面(mian)剛(gang)開始(shi)形成時(shi)的表(biao)面(mian)或界(jie)面(mian)張力同純(chun)液體(ti)相同，然后不(bu)斷降(jiang)低直(zhi)到達(da)到平(ping)衡，需要的時(shi)間取決(jue)于表(biao)面(mian)活性劑的擴(kuo)散速率及吸附(fu)速率。下面(mian)一起來了(le)解下表(biao)面(mian)張力測(ce)量方(fang)法：氣泡(pao)壓力法與滴體(ti)積法。

動態表面或界面張力與平衡值不同，同樣動靜態測量方法也不同。動態表面張力儀（例如(ru)滴體積張力儀(yi)或氣泡(pao)壓力張力儀(yi)）在測(ce)量(liang)中界面尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)是變(bian)化的(de)(de)。盡管這樣(yang)，如(ru)果這個變(bian)化是足夠慢(man)的(de)(de)話(hua)，平衡值(zhi)也可以像時間變(bian)化值(zhi)一樣(yang)被測(ce)出。同樣(yang)，通(tong)過界面尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)不改變(bian)的(de)(de)靜態方法(fa)（如(ru)Wilhelmy板法(fa)），也可以獲得隨(sui)時間變(bian)化的(de)(de)的(de)(de)平衡值(zhi)。

在(zai)一些如噴涂，發泡，清(qing)潔(jie)，印刷，乳化或涂層過程中(zhong)(zhong)，界面(mian)形成(cheng)非常快(kuai)，在(zai)這(zhe)些過程中(zhong)(zhong)不僅(jin)僅(jin)只有表面(mian)張力(li)(li)的(de)平(ping)衡值起決定作(zuo)用，界面(mian)形成(cheng)的(de)動(dong)力(li)(li)學(xue)部分也存在(zai)。表面(mian)活性劑中(zhong)(zhong)的(de)分子移動(dong)已經(jing)成(cheng)為表面(mian)或界面(mian)張力(li)(li)形成(cheng)的(de)重要(yao)因素(su)。

1.氣泡壓力法

根據楊-拉普拉斯方程(cheng)，球形(xing)氣泡的內壓（拉普拉斯壓力）取(qu)決于曲率半徑(jing)r和表面張力σ。

p=2σ/r

當(dang)在液相中(zhong)的(de)毛細(xi)管(guan)頂端產(chan)生氣(qi)泡時，曲(qu)率(lv)先增加然后減小，其中(zhong)會(hui)有最(zui)大(da)壓(ya)力(li)的(de)產(chan)生。當(dang)曲(qu)線(xian)半徑同毛細(xi)管(guan)半徑相等時，此時曲(qu)率(lv)最(zui)大(da)也對應著(zhu)最(zui)大(da)的(de)壓(ya)力(li)。

氣(qi)泡壓力測量的特性曲(qu)線，最大壓力位置

如(ru)果(guo)毛細(xi)管(guan)半(ban)徑已知，可以通過最大壓力(li)pmax計算出表(biao)面張(zhang)力(li)，當毛細(xi)管(guan)浸入到液體中時，由(you)浸沒深度和液體密(mi)度導致(zhi)的(de)靜壓P0必須(xu)從測量壓力(li)中除去，氣泡壓力(li)測量的(de)結果(guo)公式(shi)如(ru)下：

測量結果(guo)對應的(de)(de)是(shi)一定表(biao)(biao)面年齡下的(de)(de)表(biao)(biao)面張(zhang)力，表(biao)(biao)面年齡為從氣泡開始產(chan)生到最大壓力之間的(de)(de)時(shi)間。表(biao)(biao)面張(zhang)力對表(biao)(biao)面年齡的(de)(de)關系可以通過不(bu)同(tong)的(de)(de)鼓(gu)泡速度測出。

表面(mian)張力同表面(mian)年齡的關(guan)系

這種(zhong)關系在表面活性劑的使用(yong)上起到(dao)重要作用(yong)，在許(xu)多(duo)過程中由于表面活性劑的低擴(kuo)散率和吸附率，界面張力(li)從沒(mei)辦法達到(dao)平衡值。

氣(qi)泡壓力測(ce)量法能夠測(ce)算(suan)出如擴散系數和(he)吸附系數這樣(yang)的表面活性劑(ji)參(can)數。

2.滴體積法

滴體積法(fa)張力(li)儀可(ke)(ke)以(yi)測(ce)(ce)定(ding)動態界面(mian)張力(li)。一(yi)種液(ye)體通(tong)過(guo)處在另一(yi)個液(ye)相中的垂直毛細(xi)管(guan)產生液(ye)滴，液(ye)滴體積在同毛細(xi)管(guan)頂端(duan)分離時被測(ce)(ce)量，如果測(ce)(ce)量過(guo)程發生在空氣作為體相時，也可(ke)(ke)以(yi)測(ce)(ce)定(ding)動態表面(mian)張力(li)。

在滴體積方(fang)法中(zhong)，一種(zhong)液(ye)相通過(guo)毛細管被引入到體相中(zhong)，由(you)于浮力(li)作用試圖向上(shang)移(yi)動的液(ye)滴在毛細管頂(ding)端形成。

滴體積法張力(li)儀測(ce)量原理

通(tong)過倒置的(de)裝置，重相液滴(di)從毛細管中滴(di)落(luo)也是可行(xing)的(de)。

由于界(jie)(jie)面(mian)張(zhang)(zhang)力(li)γ的(de)作用，液(ye)滴(di)試(shi)圖在體(ti)相中保持盡可能(neng)(neng)小的(de)界(jie)(jie)面(mian)。當液(ye)滴(di)從毛(mao)細(xi)(xi)管(guan)上(shang)脫落時，新的(de)界(jie)(jie)面(mian)產生，這需要克(ke)服相應的(de)界(jie)(jie)面(mian)張(zhang)(zhang)力(li)，液(ye)滴(di)直到舉升力(li)能(neng)(neng)夠補償毛(mao)細(xi)(xi)管(guan)潤濕長度上(shang)的(de)界(jie)(jie)面(mian)張(zhang)(zhang)力(li)時才會脫落，關(guan)系式如(ru)下：g=重力(li)加速度，V=液(ye)滴(di)體(ti)積，d=毛(mao)細(xi)(xi)管(guan)內(nei)徑，Δp=兩(liang)相密度差

正常(chang)來說(shuo)，該測量(liang)過(guo)程取決(jue)于給定(ding)總(zong)體積(ji)(ji)分界(jie)的液滴的數量(liang)或者(zhe)收(shou)集到的液滴的總(zong)量(liang)。通常(chang)指定(ding)流速是(shi)不(bu)可能的。由于儲存(cun)體積(ji)(ji)的液柱的粘度和高(gao)度影響(xiang)，在測量(liang)過(guo)程中數值會發生改變(bian)。

通過(guo)DVT50可以用光(guang)柵測量在一定流速下兩個脫離(li)液(ye)滴(di)之間(jian)的時間(jian)，這樣就(jiu)可以通過(guo)流速預(yu)先(xian)決(jue)定界面(mian)年齡（液(ye)滴(di)形成(cheng)到脫離(li)的時間(jian)），因此(ci)也(ye)就(jiu)可以測量界面(mian)年齡下的界面(mian)張力。