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表面張力儀的測試原理

來源:空空 瀏覽 503 次(ci) 發布時間(jian):2022-11-29

具體(ti)來說(shuo)(shuo),構成液體(ti)的(de)(de)(de)(de)分子(zi)在表(biao)(biao)面(mian)上(shang)(shang)所受(shou)的(de)(de)(de)(de)力(li)(li)(li)與本體(ti)內(nei)的(de)(de)(de)(de)會不(bu)相同。在本體(ti)內(nei)的(de)(de)(de)(de)分子(zi)所受(shou)的(de)(de)(de)(de)力(li)(li)(li)是(shi)對稱的(de)(de)(de)(de)、平衡(heng)的(de)(de)(de)(de)。而在表(biao)(biao)面(mian)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)分子(zi),受(shou)本體(ti)內(nei)分子(zi)吸(xi)引而無反向(xiang)的(de)(de)(de)(de)平衡(heng)力(li)(li)(li)。這(zhe)(zhe)就(jiu)(jiu)是(shi)說(shuo)(shuo),它(ta)受(shou)到的(de)(de)(de)(de)是(shi)拉(la)入本體(ti)內(nei)的(de)(de)(de)(de)力(li)(li)(li)。也就(jiu)(jiu)是(shi)說(shuo)(shuo),力(li)(li)(li)圖將表(biao)(biao)面(mian)積(ji)縮小,使這(zhe)(zhe)種(zhong)不(bu)平衡(heng)的(de)(de)(de)(de)狀態(tai)趨(qu)向(xiang)平衡(heng)狀態(tai)。熱力(li)(li)(li)學的(de)(de)(de)(de)說(shuo)(shuo)法是(shi):要將這(zhe)(zhe)體(ti)系的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)能降至(zhi)zui小,這(zhe)(zhe)個力(li)(li)(li)就(jiu)(jiu)稱為“表(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)”,也說(shuo)(shuo)是(shi)單位面(mian)積(ji)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)自由(you)能(J/m2),也就(jiu)(jiu)是(shi)形(xing)成或擴(kuo)張單位面(mian)積(ji)的(de)(de)(de)(de)界面(mian)所需的(de)(de)(de)(de)zui低能量。它(ta)的(de)(de)(de)(de)數值和表(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)(N/m)一致。由(you)于(yu)習慣,常用(yong)表(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)表(biao)(biao)示表(biao)(biao)面(mian)自由(you)能,它(ta)對液體(ti)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)物理化(hua)學現象起(qi)著至(zhi)關重要的(de)(de)(de)(de)作用(yong)。在日常生活(huo)中,早晨荷葉上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)露珠、杯子(zi)中的(de)(de)(de)(de)弧形(xing)水(shui)面(mian)等均為表(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)現象。

白金板法

當感測白(bai)金板(ban)浸入(ru)到(dao)被(bei)測液體(ti)后(hou),白(bai)金板(ban)周圍就(jiu)會(hui)(hui)受到(dao)表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力(li)的(de)作用,液體(ti)的(de)表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力(li)會(hui)(hui)將(jiang)白(bai)金板(ban)盡量地往下(xia)拉(la)。當液體(ti)表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力(li)及其他相(xiang)關的(de)力(li)與(yu)平衡力(li)達(da)到(dao)均衡時,感測白(bai)金板(ban)就(jiu)會(hui)(hui)停止向液體(ti)內部浸入(ru)。這時候(hou),儀器(qi)的(de)平衡感應器(qi)就(jiu)會(hui)(hui)測量浸入(ru)深度(du),并將(jiang)它(ta)轉化為液體(ti)的(de)表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力(li)值(zhi)。

具體(ti)測試過程(cheng)中,白金(jin)板(ban)法的測試步驟為:

(1)將白金板浸入液體內;

(2)在浸入(ru)狀態下,由(you)感應(ying)器感測平(ping)衡值(zhi);

(3)將感應(ying)到的(de)平衡值轉(zhuan)化為表(biao)面張力值,并顯示出來。

第(di)二、測試過程方面:

1、當(dang)白金板或玻璃皿不干凈(jing)(jing)時(shi),測量值(zhi)會有所誤差(cha),而(er)且(qie)再(zai)現性較(jiao)差(cha),數值(zhi)忽大忽小或持續增加或持續減(jian)小,所以(yi)應力求保持干凈(jing)(jing)。舉例而(er)言,比如在測水的(de)過程中使(shi)用者將手指輕(qing)輕(qing)點水,本儀器(qi)立即會顯示(shi)出變化了的(de)較(jiao)小的(de)張力值(zhi),這是是因(yin)為人的(de)手有油,改變了水的(de)表面特性。

2、本儀器已經(jing)對密(mi)度作(zuo)了一定的(de)修(xiu)正。如果(guo)需要保證(zheng)測(ce)試(shi)的(de)結果(guo)的(de)更,請參(can)考附件中的(de)修(xiu)正表進行修(xiu)正。

3、為了(le)達到測試精(jing)度(du)要(yao)求,本公司的白(bai)金板均為特殊訂制,表(biao)面(mian)進行了(le)特殊的粗糙(cao)度(du)處(chu)理(li)。因此應避免白(bai)金板表(biao)面(mian)的劃傷和磨損。如(ru)果使(shi)用(yong)者自行更換而(er)無法測量(liang)準確時,本公司不負任何責任。

4、根(gen)據物(wu)理化學原理,事實(shi)上在(zai)測試過(guo)程(cheng)中對測值有影(ying)響(xiang)的(de)自然條件(jian)有(1)溫度;(2)氣壓。

5、通常而言液體的(de)表面(mian)張(zhang)力隨溫度(du)的(de)升高而降低。所以如(ru)果(guo)對這(zhe)種(zhong)變化很在意的(de)話建議(yi)您選購一臺我(wo)廠生產的(de)控溫精(jing)度(du)為(wei)0.1℃帶有制(zhi)冷功能(neng)的(de)恒溫槽(cao)以及對被測試樣(yang)能(neng)進行保(bao)溫的(de)樣(yang)品(pin)恒溫池。

6、測量高揮發性(xing)(xing)液體(ti)時應加快(kuai)測試過程,高揮發性(xing)(xing)液體(ti)在(zai)測量時很(hen)容易(yi)粘著在(zai)白(bai)金(jin)板(ban)上,請(qing)在(zai)做重(zhong)復性(xing)(xing)測試前將白(bai)金(jin)板(ban)清洗干凈。

7、測量(liang)時發生蒸發現象時,表面張力值會隨(sui)時間的變化而升高。

8、雖然玻璃(li)皿中被測液體的多少(shao)不會影響到測值的準確(que)性,但為(wei)了妥善起見,請確(que)保(bao)液體有5mm高度,約15ml左(zuo)右(you)。

 9、添加(jia)表(biao)面活(huo)性劑以作表(biao)面張力變化觀(guan)察時,請確保不(bu)要將表(biao)面活(huo)性劑碰(peng)到白金板。

10、測量(liang)過程(cheng)中樣(yang)品臺的上升(sheng)或下(xia)降均會影響到表面張力值,上升(sheng)時(shi)減小,下(xia)降時(shi)增加。兩者(zhe)都是誤差(cha)的表現之(zhi)一。