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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 Ally Zhong 瀏覽 1570 次 發布時間:2021-05-24

液體界面的表面張力和界面張力的測量方法如下:

有些方法基于動力學原理,因此適合測量張力隨時間的變化。其他方法是靜態或準靜態方法,也產生動態張力,但也允許接近液體界面的平衡狀態,因此能夠測量平衡張力。動態方法需要考慮動態特性的數據解釋理論,而靜態方法的數據更容易理解。


為了克服這個問題,Joos提出了一個理論,將動態方法的數據減少到所謂的界面有效壽命,相當于靜態界面達到吸附狀態所需的時間。這樣就可以直接比較所有實驗技術的測量結果。每種方法都有優點和缺點。


實際上,這些方法都不能提供實踐所需的所有可能性,只有選擇適當數量的測量技術才能滿足表面科學實驗室的要求。


對于用戶來說,最重要的標準當然是商業設施的可用性,這在上表中特別標明。


使用界面法時會遇到樣品純度的問題。液體中少量的表面活性成分會引起表面張力的劇烈變化。


因此,不能簡單地通過測量任意液體來獲得方法的正確功能。對于此類試驗測量,建議使用具有眾所周知特性和高純度的液體系統。


當所選標準樣品的測量值達到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量作出結論。


只有少數樣品可用于此類試驗測量。下表提供了一些此類液體的重要數據。這些數值由不同的作者和方法確定,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,兩種液體之間的界面受表面活性雜質的影響最大,測得的界面張力不是一個可靠的值。


這甚至成立,雖然表面張力的兩種液體使用有正確的值。除了正確的表面張力值作為液體純度的標準外,g也不應隨時間變化。這種行為應該在感興趣的時間間隔內進行測試。


下表給出了兩種液體之間的界面張力值,兩種液體都是相互飽和的,以避免物質通過界面轉移造成的影響。注意,所有液體在第二種液體中都有一定的溶解度。室溫下的溶解度極限也在表3中給出。


水和第二種液體之間的界面張力g和相互溶解度

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