一文與您分享表面張力儀的測(cè)量方法

 　　我們生活中經(jīng)常會(huì)跟表面張力打交道，卻清楚認(rèn)知它。它在清潔洗滌中扮演像汽車(chē)、化妝品中的潤(rùn)滑劑那樣的角色。液體中分子之間的吸引力是產(chǎn)生表面張力的原因，如果我們觀察某種介質(zhì)的內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)的時(shí)候，會(huì)發(fā)現(xiàn)分子間的吸引力是相同的。因此，分子所受到的各個(gè)方向的力是相同的，合力為零。

 

　　另一方面，如果分子處于液體表面，液體內(nèi)部的吸引力作用在一邊，另外一邊卻沒(méi)有分子作用力的存在。因此，合力的方向是指向液體內(nèi)部的。從宏觀來(lái)看，液體表面積會(huì)趨向Z小化，液滴將因此趨向變圓。

 

　　通過(guò)液體分子間的吸引力，液體里面的空氣氣泡同樣會(huì)受到這些吸引力的作用，譬如氣泡在液體中形成會(huì)受到表面張力的擠壓。氣泡的半徑越小，它所有的壓力就越大。通過(guò)與外部氣泡相比，增加的壓力可用于測(cè)量表面張力。空氣經(jīng)由毛細(xì)管進(jìn)入液體，隨著氣泡形成外凸，氣泡的半徑也隨之連續(xù)不斷的減小。

 

　　這個(gè)過(guò)程壓力會(huì)上升到Z大值，氣泡半徑Z小。此時(shí)氣泡的半徑等于毛細(xì)管半徑，氣泡成半球狀。此后，氣泡破裂并脫離毛細(xì)管，新氣泡繼續(xù)形成，把過(guò)程中的氣泡壓力特征曲線(xiàn)描繪出來(lái)，我們就可以用它來(lái)計(jì)算出表面張力。

 

　　那么，表面張力儀是如何測(cè)量液體表面張力？

 

　　對(duì)于測(cè)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(cè)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)。

 

　　1、測(cè)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(cè)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(cè)量方法進(jìn)行。

 

　　2、測(cè)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(xiàn)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(xiàn)重合，當(dāng)這兩種液體之間的薄膜破裂時(shí)，刻度盤(pán)上的讀數(shù)便是界面張力M。