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表面張力儀測量考慮因素表面效應(yīng)
來源:王輝 瀏覽 986 次 發(fā)布時(shí)間:2022-11-10
1、表面張力儀表面張力的測量
將鉑金環(huán)插在吊桿臂上,把被測溶液倒在玻璃杯中約20—25mm,將此玻璃杯放在樣品座的中間位置上,旋轉(zhuǎn)螺母B,鉑金環(huán)便與座一起上升到溶液的表面位置上,且使臂上的指針與上的紅線重合,旋轉(zhuǎn)蝸輪把手M來增加鋼絲的扭力,當(dāng)液體的表面被鉑金環(huán)拉得很緊時(shí),指針L始終保持與紅線相重合,這兩個(gè)作用將被繼續(xù)著,直到薄膜破裂時(shí),刻度盤上的讀數(shù)指出了液體的表面張力值。
2、表面張力儀界面表面張力的測量
對(duì)于測量水與密度小于水的液體間的界面張力時(shí),鉑金環(huán)向上動(dòng),而測量水與密度大于水的液體間的界面張力時(shí)環(huán)則向下動(dòng)。
a.測量水與密度小于水的液體之間的界面張力時(shí),先把樣品座升高到鉑金環(huán)浸入水中約5—7mm處,把被測液體小心地加在水的表面上5—10mm的厚度,旋轉(zhuǎn)螺母B,玻璃杯將被調(diào)到鉑金環(huán)處于兩種液體的界面處,此后便按照表面張力的測量方法進(jìn)行。
b.測量水與密度大于水的液體間的界面張力時(shí),鉑金環(huán)要求作用力向下,把密度大于水的液體放在杯子中使其達(dá)到10mm或更深,在這種液體上放進(jìn)約5mm深的水,把溶液上升直到環(huán)浸入水中,使環(huán)處在液體的界面上時(shí),指針L保持與紅線重合,鋼絲的扭力將被增加,鉑金環(huán)將被向下拉,這時(shí)把樣品座升高,使得指針L繼續(xù)與紅線重合,當(dāng)這兩種液體之間的薄膜破裂時(shí),刻度盤上的讀數(shù)便是界面張力M。
3、對(duì)決定實(shí)際表面張力的校正
表面張力是液體為一個(gè)緊張的薄膜時(shí)的表面效應(yīng),表面張力與表面是相切的,用圓環(huán)法測量表面張力時(shí)需要考慮到以下兩種情況。
a.在測量過程中,環(huán)被向上拉起使液體表面變形,隨著環(huán)向上移動(dòng)的距離增加,液體的變形也增加,所以由中心到破裂點(diǎn)的半徑小于環(huán)的平均半徑,這種影響由環(huán)的半徑和鉑金絲的半徑的比給出。
b.少量的液體沾附在環(huán)下部,這種影響可用一種函數(shù)形式表示,從以上兩種影響來看,實(shí)際的表面張力δ就應(yīng)由測得表面張力值M乘一個(gè)系數(shù)F,即:δ=M×F式中:M—膜破裂時(shí)刻度盤讀數(shù),mN/m;F—系數(shù);F=0.7250+[(0.03678M)/rr2(P0-P1)]+P,式中:P=0.04534-(1.679rw)/rr。
P0:下相在25℃時(shí)的密度,g/ml,
P1:上相在25℃時(shí)的密度,g/ml,
rw:鉑絲的半徑0.3mm,
rr:鉑絲環(huán)的平均半徑9.55mm。