液體(ti)(ti)具(ju)有內聚性和吸附性，這兩者都是(shi)分子引(yin)力(li)(li)的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)現形(xing)式。內聚性使液體(ti)(ti)能抵抗(kang)拉伸(shen)(shen)引(yin)力(li)(li)，而吸附性則使液體(ti)(ti)可以(yi)黏附在其他(ta)物體(ti)(ti)上面(mian)。在液體(ti)(ti)和氣體(ti)(ti)的(de)(de)分界處(chu)，即液體(ti)(ti)表(biao)(biao)(biao)面(mian)及兩種不能混合的(de)(de)液體(ti)(ti)之間(jian)的(de)(de)界面(mian)處(chu)，由于分子之間(jian)的(de)(de)吸引(yin)力(li)(li)，產生了極其微小的(de)(de)拉力(li)(li)。假(jia)想在表(biao)(biao)(biao)面(mian)處(chu)存在一(yi)個薄膜(mo)層，它承受著此表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)拉伸(shen)(shen)力(li)(li)，液體(ti)(ti)的(de)(de)這一(yi)拉力(li)(li)稱為表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力(li)(li)。清晨凝聚在葉片上的(de)(de)水(shui)滴(di)、水(shui)龍(long)頭緩(huan)緩(huan)垂下的(de)(de)水(shui)滴(di)，都是(shi)在表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力(li)(li)的(de)(de)作(zuo)用下形(xing)成(cheng)的(de)(de)。

簡單來說，表面張力指的是作用于液(ye)體(ti)表面上任何部(bu)分(fen)單位長度直線上的收縮(suo)力，表面張力的方向(xiang)與該直線垂直并且與液(ye)面相切。

我們用(yong)(yong)杯子(zi)(zi)接(jie)一(yi)(yi)杯水(shui)，水(shui)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)與空氣(qi)接(jie)觸(chu)，這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)界(jie)面(mian)(mian)就會(hui)表(biao)(biao)現(xian)(xian)出(chu)不同于內(nei)(nei)部的(de)(de)性質，我們將(jiang)在(zai)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)界(jie)面(mian)(mian)上發生的(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)現(xian)(xian)象(xiang)稱(cheng)為表(biao)(biao)面(mian)(mian)現(xian)(xian)象(xiang)。在(zai)溫度(du)和壓強(qiang)都(dou)恒定的(de)(de)情況下(xia)，某個(ge)物(wu)體內(nei)(nei)部分子(zi)(zi)受(shou)(shou)到的(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)(li)(li)是(shi)均勻的(de)(de)，但表(biao)(biao)面(mian)(mian)分子(zi)(zi)受(shou)(shou)到的(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)(li)(li)則不均勻。處于液(ye)相(xiang)和氣(qi)相(xiang)接(jie)觸(chu)界(jie)面(mian)(mian)的(de)(de)分子(zi)(zi)受(shou)(shou)到內(nei)(nei)部液(ye)態分子(zi)(zi)的(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)(li)(li)相(xiang)比起氣(qi)相(xiang)分子(zi)(zi)給的(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)(li)(li)會(hui)大一(yi)(yi)些(xie)，這(zhe)(zhe)個(ge)時候，就會(hui)產生一(yi)(yi)個(ge)垂直指向液(ye)體內(nei)(nei)部的(de)(de)合(he)(he)力(li)(li)(li)(li)，這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)合(he)(he)力(li)(li)(li)(li)就是(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)，因為其方向垂直指向液(ye)體內(nei)(nei)部，所以液(ye)體表(biao)(biao)面(mian)(mian)分子(zi)(zi)就會(hui)有向內(nei)(nei)部聚攏的(de)(de)現(xian)(xian)象(xiang)。

基(ji)于以上原理研發制造的(de)表(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)儀(yi)是一種專(zhuan)門(men)用(yong)來測試(shi)單一液體(ti)表(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)或兩種液體(ti)之(zhi)間界面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)的(de)測試(shi)儀(yi)器(qi)。它可以迅(xun)速、準(zhun)確地測出各(ge)種液體(ti)的(de)表(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)值，并將(jiang)測試(shi)結果自(zi)動顯示出來。適用(yong)于化學試(shi)劑、表(biao)面(mian)(mian)活性劑、液態油脂等的(de)表(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)及油水類界面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)的(de)測定。適用(yong)于科研、工業檢測、教學等環境中使(shi)用(yong)。

測試原理

表面(mian)張力儀主要由(you)扭(niu)(niu)力絲(si)、傳感器、鉑(bo)金環(huan)及升降(jiang)部分組成，使用(yong)時(shi)(shi)將鉑(bo)金環(huan)浸入到(dao)(dao)被(bei)(bei)測(ce)液(ye)體(ti)(ti)中的(de)(de)(de)一定位(wei)置，通過電(dian)機、精密絲(si)杠(gang)、托盤(pan)帶(dai)動盛有液(ye)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)玻(bo)璃器皿下(xia)降(jiang)，這時(shi)(shi)鉑(bo)金環(huan)與被(bei)(bei)測(ce)液(ye)體(ti)(ti)之間的(de)(de)(de)膜(mo)被(bei)(bei)拉(la)長，使鉑(bo)金環(huan)受到(dao)(dao)一個向下(xia)的(de)(de)(de)力，通過杠(gang)桿臂使扭(niu)(niu)力絲(si)隨之扭(niu)(niu)轉(zhuan)，傳感器測(ce)出杠(gang)桿臂另一端的(de)(de)(de)位(wei)移，將被(bei)(bei)拉(la)伸的(de)(de)(de)薄膜(mo)變形量轉(zhuan)變為電(dian)壓(ya)量，經(jing)過電(dian)路處理轉(zhuan)化(hua)為相應(ying)張力值(zhi)(zhi)，并自動顯示出來(lai)。隨著薄膜(mo)被(bei)(bei)逐(zhu)漸(jian)拉(la)長，張力值(zhi)(zhi)逐(zhu)漸(jian)增(zeng)大，直(zhi)至薄膜(mo)破裂，記(ji)下(xia)最大值(zhi)(zhi)就(jiu)是(shi)該液(ye)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)實(shi)測(ce)張力值(zhi)(zhi)P，再乘以該液(ye)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)校(xiao)正因(yin)子(zi)F，就(jiu)得到(dao)(dao)液(ye)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)實(shi)際張力值(zhi)(zhi)V，即V=P·F,校(xiao)正因(yin)子(zi)F取決于實(shi)測(ce)張力值(zhi)(zhi)P、液(ye)體(ti)(ti)密度、鉑(bo)金絲(si)的(de)(de)(de)半(ban)徑及鉑(bo)金環(huan)的(de)(de)(de)半(ban)徑。

影響因素

表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)的(de)方向與(yu)(yu)液面(mian)(mian)相切，并與(yu)(yu)液面(mian)(mian)的(de)任(ren)何兩部分(fen)分(fen)界線垂直。表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)僅僅與(yu)(yu)液體的(de)性(xing)質(zhi)和(he)溫(wen)度有(you)關。一般情況(kuang)下，溫(wen)度越高(gao)，表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)就越小。另外雜質(zhi)也會明(ming)顯(xian)地改變(bian)液體的(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)，比(bi)如潔(jie)凈(jing)的(de)水(shui)有(you)很大(da)的(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)，而沾有(you)肥皂液的(de)水(shui)的(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)就比(bi)較小，也就是說，潔(jie)凈(jing)水(shui)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)具有(you)更大(da)的(de)收縮趨(qu)勢。

適用標準

JB/T9388-2002《界面張力儀條件》

GB/T6541-86《石油產品油對水界面(mian)張力(li)儀的(de)測定法(fa)(圓(yuan)環法(fa))》

ISO1409-1995《塑(su)料(liao)橡膠(jiao)聚(ju)合物分(fen)散體和乳膠(jiao)表面整理以(yi)測定(ding)》

GB/T22237-2008《表面(mian)活性劑表面(mian)張力儀的測定》

GB11278-89《陰離(li)子(zi)和(he)非離(li)子(zi)表面(mian)活性劑臨界膠(jiao)束濃度的測(ce)定(ding)(圓環法)》

GB/T18396-2001《天(tian)然乳膠環法(fa)測定表面張力》

SH/T1156-99《合成橡膠表面張力測定法》等液體張力測試標準(zhun)