亚1州区2区3区产品乱码-亚1州区2区3区产品乱码站-亚VA芒果乱码一二三四区别-亚韩成人在线-亚韩精品-亚精产品一三三菠萝蜜

芬蘭Kibron專注表面張力儀測量技術,快速精準測量動靜態表面張力

熱線:021-66110810,56056830,66110819,66110690,13564362870 Email: info@vizai.cn

合作客戶/

拜耳公司.jpg

拜耳公司

同濟大學

同濟大學

聯合大學.jpg

聯合大學

寶潔公司

美國保潔

強生=

美國強生

瑞士羅氏

瑞士羅氏

當前位置首頁 > 新聞中心

基于懸滴法測量硅油黏滯液體的表面張力系數——結果與討論、結論

來源:大學物理實驗 瀏覽 398 次 發布時間:2025-02-11

2實驗部分


實驗采用SL200A型接觸角儀來產生液滴,獲取液滴圖像。該儀器的主機如圖2所示,主要組成部件為:光源控制部件(可調亮度LED光源)、CCD鏡頭(75 mm焦距,25幀/秒)、進樣器控制部件(可升降12.5 mm,0.01 mm微距)、樣品臺部件(樣品臺面50×50 mm)、圖像采集卡(25幀/秒)、手動控制微量進樣器(10、25、50μL)。實驗采用表面張力與接觸角分析系統的CAST2.0軟件控制拍攝過程。采用連續拍攝方式,圖像采集速率為25幀/s,連拍100幀,獲取液滴圖像。實驗樣品為黏度系數為50 mm2/s、100 mm2/s、350 mm2/s、500 mm2/s的硅油,其中黏度系數為50 mm2/s、100 mm2/s的硅油密度σ為965 kg/m3,黏度系數為350 mm2/s、500 mm2/s的硅油密度σ為970 kg/m3[14]。

圖2 SL200A型接觸角儀主機


3結果與討論


3.1液滴的形成與選擇


由于液滴形態是影響表面張力測量準確度的重要因素,液滴的控制與選擇是提高測量準確度的關鍵步驟。圖3為采用10μL微量進樣器緩慢增加液體量時的液滴形態照片,樣品為黏度系數50 mm2/s的硅油,其中圖3(a)為液滴剛形成時的形態圖像,圖3(d)為液滴下落前平衡時的形態圖像,圖3(e)為液滴下落時的形態圖像。根據照片得到懸停液滴的形狀因子S=ds/de分別為:(a)0.746;(b)0.744;(c)0.744;(d)0.739,因此,隨著液滴中液體量的增加,懸滴從近球形變化為橢球形,形狀因子稍稍減小。根據式(3)計算得到不同液滴形態下的硅油表面張力系數,分別為:(a)0.019 1 N/m、(b)0.019 2 N/m、(c)0.019 5 N/m、(d)0.019 7 N/m。由此可見,對于同一種液體,當液滴處于不同形態時,計算得到的表面張力系數存在差別。根據文獻[14],黏度系數50 mm2/s的線性結構甲基硅油的表面張力系數為0.020 5 N/m,因此,對于不同形態的液滴,測量的相對誤差分別為:(a)6.8%;(b)6.3%;(c)4.9%;(d)3.9%。結果表明,當液滴達到下落前的臨界狀態時,測量的相對誤差最小。實驗還采用了25、50μL的微量進樣器來產生液滴,發現由于每次液體量的增加較多,表面張力和重力相平衡的臨界狀態較難控制,難于形成較好的懸滴。因此,采用懸滴法測量液體表面張力系數時,通過小容量(例如10μL)的微量進樣器控制液滴形態,選擇液滴下落前平衡時的形態圖像,可以減小測量的相對誤差,獲得接近真實值的表面張力系數。

圖3液滴從形成到下落瞬間的形態照片


3.2硅油黏滯性對表面張力的影響


根據液滴的形成過程,實驗選用液滴下落前的臨界懸停狀態圖像,進一步測量了不同黏滯性硅油的表面張力系數,圖4為黏度系數為50、100、350和500 mm2/s硅油樣品的懸滴形態照片。

(a)50 mm2/s(b)100 mm2/s(c)350 mm2/s(d)500 mm2/s


根據照片得到懸停液滴的形狀因子S分別為:(a)0.746;(b)0.757;(c)0.778;(d)0.789,由式(3)計算得到硅油樣品的表面張力系數分別為:(a)0.019 7 N/m;(b)0.019 9 N/m;(c)0.020 1 N/m;(d)0.021 3 N/m。與線性結構甲基硅油的表面張力系數(50 mm2/s的硅油為0.020 5 N/m,350 mm2/s的硅油為0.021 1 N/m[14])相比較,測量的相對誤差分別為3.9%、4.7%,接近懸滴法測量液體表面張力系數所能達到的最大精度(相對誤差為2%~3%)[13]。根據測量結果,得到硅油表面張力系數隨其黏滯系數的變化關系,如圖5所示。可見硅油表面張力系數隨著黏度系數的增加稍稍增大,硅油黏滯性對其表面張力稍有影響。這種影響與液體內部分子之間的相互作用有關。隨著液體黏滯性增加,液體的流動性變差,液體表面對液體分子的約束作用增強,導致其表面張力增大。

黏滯系數/(mm2·s-1)


4結論


本實驗采用懸滴法開展了硅油黏滯液體表面張力的測量技術探究。通過微量進樣控制技術,并采用動態過程的連續圖像采集方法,獲得了不同液體量時的液滴形態變化,利用表面張力和重力相平衡的臨界狀態液滴照片,測量了不同黏滯性硅油的表面張力系數,測量數據的相對誤差為4%左右,接近懸滴法測量液體表面張力系數的最大精度。在大學物理實驗的拉脫法實驗基礎上,進一步開展黏滯液體表面張力的懸滴法測量探究,對于拓展大學生的創新實驗能力,具有重要作用。


主站蜘蛛池模板: 国产传媒86精品 | 宝贝乖女好紧好深好爽老师 | 欧美性生交大片免费看A片 欧美性生交大片免费看A片免费 | 激情黄网 | 国产精品情侣久久婷婷文字 | 成人国产精品毛片av一区 | 久久婷婷国产综合精品 | 在线观看的免费网站 | 久久人妻av无码中文专区 | 波多野结衣久久久精品 | 人妖精品亚洲永 | 丁香五月网久久综合 | 91精品全国免费观看老司机 | 国产一区日韩二区欧美三区 | 欧美国产日产韩国免费 | 99久久人妻精品免费一区二区 | 四虎影库久免费视频 | 91在线综合 | 日韩天堂视频 | 99精品精品综合久久精品 | 国产-第1页-草草影院 | 久久精品国产亚洲av天北条麻妃 | 国产v亚洲v天堂a无码久久蜜桃 | 中文字幕乱码熟女免 | 四虎精品国产永久免费地址 | 一区二区三区黄色 | 69精产国品 | 特级做A爰片久久毛片A片国 | 国产网曝门亚 | 国产视频一区二区三区 | 囯产剧情亚洲精品无码一页 | 国产精品三级在线播放 | 国产激情久久久久99蜜桃 | 国产欧美一区二区三区日韩 | 97国产一区久久 | 91精品国产高清久久久久久99 | 国产av日韩一区二区三区精品 | 噜噜中文字幕一区二区三区 | 国产91精品一区二区麻豆国产 | 国产综合久久久久 | 精品国产一区二区国模嫣然 |