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表面张力仪|表面张力仪的分类|表面张力仪的测试原理|表面张力仪的应用范围

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表面张力仪专业用于测量液体表面张力值的专业测量仪器,通过白金板法、白金环法、最大气泡法、悬滴法、滴体积法以及滴重法等原理,实现精确液体的表面张力值的测量。同时,利用软件技术,可能测得随时间变化而变化的表面张力值。表面张力仪快速、可靠的质量控制模式。设定测量参数后可以准确测量并显示表面张力值。能够独立设定测量范围、测试数据数目、测量的平均值,是研发的理想工具。

表面张力仪
表面张力仪的常见故障分析
表面张力仪的常见故障分析

表面张力仪故障排除方法:diyi、取值偏低:1、白金环没有清洗干净(Z有可能);2、归零没有完全完成;3、玻璃器皿未冲洗干净,例如含有上次测试残留物质;4、手上...[查看全部]

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表面张力仪的分类有哪些?
表面张力仪的分类有哪些?

表面张力仪是专业用于测量液体表面张力值的测定仪器,通过白金板法、白金环法、Zda气泡法、悬滴法、滴体积法以及滴重法等原理,实现精确液体的表面张力值的测量。同时,利用软件技术,可能测得随时间变化而变化的表面张力值。表面张力仪又称界面张力仪。通常可以测试界面张力也可测表面张力。

表面张力仪的分类

表面张力仪根据所使用的技术不同,按测试原理可分为如下几类:

白金环法表面张力仪;白金板法表面张力仪;Zda气泡法表面张力仪;悬滴法表面张力仪;旋转滴法表面张力仪等等。

常见的几种表面张力仪1、白金环法表面张力仪

白金环法表面张力仪又称duNouyRingmethod,duNouy环法,吊环法表面张力仪,脱环法表面张力仪。其原理为白金环法的测量方法为:(1)将白金环轻轻地浸入液体内;(2)将白金环慢慢地往上提升,即液面相对而言下降,使得白金环下面形成一个液柱,并Z终与白金环分离。白金环法表面张力仪就是去感测一个Zgao值,而这个Zgao值形成于白金环与液体样品将离而未离时。这个Zgao值转化为表面张力值的精度取决于液体的粘度。

由于这个方法很早被使用,故而原有表面张力仪基本均采用这种方法,现有很多数据也是用这种方法测得。缺点:应用于有粘度样品以及表面活性剂的测值时会存在问题,主要体现为,其一,它会将粘度计算在内而导致无法测值精确;其二,它仅能测试一个时间点的表面张力值而无法实现随时间变化表面张力值的测试。

2、白金板法表面张力仪

白金板法表面张力仪又称Wilhelmy板法表面张力仪或WilhelmyPlatemethod表面张力仪。其原理为:当感测白金板浸入到被测液体后,白金板周围就会受到表面张力的作用,液体的表面张力会将白金板尽量地往下拉。当液体表面张力及其他相关的力与平衡力达到均衡时,感测白金板就会停止向液体内部浸入。这时候,仪器的平衡感应器就会测量浸入深度,并将它转化为液体的表面张力值。

采用白金板

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表面张力仪的工作原理
表面张力仪的工作原理

表面张力仪的测试原理是什么?如何精确地测定表面张力?

什么是表面张力?

众所周知,我们可以根据分子间的互相吸引力来解释液体的性质。这种分子间的吸引力就被称之为分子内聚力或称范德华力。而表面张力、界面张力以及相类似的现象就是用来解释分子内聚力的基本物理现象。

具体来说,构成液体的分子在表面上所受的力与本体内的会不相同。在本体内的分子所受的力是对称的、平衡的。而在表面上的分子,受本体内分子吸引而无反向的平衡力。这就是说,它受到的是拉入本体内的力。也就是说,力图将表面积缩小,使这种不平衡的状态趋向平衡状态。

热力学的说法是:要将这体系的表面能降至Z小,这个力就称为“表面张力”,也说是单位面积上的自由能(J/m2),也就是形成或扩张单位面积的界面所需的Zdi能量。它的数值和表面张力(N/m)一致。由于习惯,常用表面张力表示表面自由能,它对液体表面的物理化学现象起着至关重要的作用。在日常生活中,早晨荷叶上的露珠、杯子中的弧形水面等均为表面张力现象。

表面张力仪的工作原理

表面张力仪根据所使用的技术不同,按测试原理可分为如下几类:

1.气泡压力法

这也是测定液体表面张力的一种Z常用的方法,测定时将一根毛细管插入待测液体内部,从管中缓慢地通入惰性气体对其内的液体施以压力,使它能在管端形成气泡逸出。当所用的毛细管管径较小时,可以假定所产生的气泡都是球面的一部分,但是气泡在生成及发展过程中,气泡的曲率半径将随惰性气体的压力变化而改变,当气泡的形状恰为半球形时,气泡的曲率半径为Z小,正好等于毛细管半径。

如果此时继续通入惰性气体,气泡便会猛然胀大,并且迅速地脱离管端逸出或突然破裂。如果在毛细管上连一个U型压力计,U型压力计所用的液体密度为P.两液柱的高度差为△l,那么气泡Zda压力△Pmax就能通过实验测定。

特点

此方法与接触角无关,装置简单,测定快速;经过适当的设计可以用于熔融金属和熔盐的表面张力测量。由于气泡

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表面张力仪的应用
表面张力仪的应用
表面张力计的应用

表面张力仪的应用极为广泛,主要用于以下方面:

(1)在线表面张力测试,用于过程分柝与控制,可达致产品均质优化及减低损耗,整体来说是降低生产成本、质量监控。

(2)临界胶速表面活性剂浓度相对表面张力,可以很快由测绘标图而确定。

(3)一些常用的清洁剂的表面活性剂非常活跃,表面张力测试可研究清洁剂的方子,从而优化它的功能。

(4)很多墨水、涂料都含有活跃的表面活性剂,当在应用过程中,会直接影响质量。通过高速的公式、化学方子预测比较,可更准确的加强应用性能。

(5)可用于测试气雾剂的喷雾方子、化学公式的比较,主要是衡量表面活性分子的扩散时间。

(6)仪器的模拟输出包括微分压力传感器讯息,会收集得表面活性分子由环绕的流体至空气/液体界面的表面扩散准确的测量值及它的移动讯息。

(7)测量半导体工业的电镀液槽里电镀液的表面张力,可以准确决定电镀液的浓度及添加剂的应用份量。

表面张力的应用领域:1. 电力行业

分析绝缘油的纯净程度和运行油的污染状况。

2. 墨水、油墨行业

分析印刷、涂布倾向性、润湿性,进行质量控制。

3. 清洗剂行业

分析表面活性剂的吸收速度、性质,研究适合的浓度,研究临界胶束浓度。

4. 助化剂行业:

研究聚集与扩散的行为能力。

5. 化妆品行业

分析乳剂或悬浮剂的分散性、稳定性及润湿性。

6. 电镀行业

分析电镀液润湿性,进行质量控制。

7. 农药行业

分析吸收、分散、稳定的能力。

8. 油漆、涂布行业

分析涂布倾向性、成膜性及分散、稳定、润湿的能力。

9. 水处理行业

污水的处理,各类水的水质分析。

10. 石油采油行业

三次采油时,石油助排剂的分析。

11. 消防行业

分析泡沫灭火剂瞬间铺展、润湿的能力。

表面张力仪在纺织行业的应用

应用表面张力分析仪测试各种纺织助剂溶于水后的动态表面张力以及静态表面张力,并测试各种纺织助剂的临界胶束浓度(CMC)。纺织行业是工业表面活性剂的Zda用户之一,因为绝大多数纺织

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表面张力仪的使用方法
表面张力仪的使用方法

表面张力仪快速、可靠的质量控制模式。设定测量参数后可以准确测量并显示表面张力值。能够独立设定测量范围、测试数据数目、测量的平均值,是研发的理想工具。在实际使用过程中,由于动态表面张力仪能够模拟表面活性剂的迁移情况,因此应用更为广泛。那么,表面张力仪的正确使用方法是怎样的?

表面张力仪的结构

表面张力仪包括气泡发生单元、压力感应单元、温度检测单元以及显示器。气泡发生单元、压力感应单元、温度检测单元分别与显示器相连接,气泡发生单元与压力感应单元连接。

气泡发生单元包括毛细管、微泵和diyi电子驱动控制器,用于向液体表面输出气体产生气泡;微泵上设有进气口、出气口和连接头,毛细管的一端通过出气口与微泵连接,diyi驱动控制器与显示器相连。

压力感应单元包括压力传感器和第二电子驱动控制器,用于检测气泡产生的压力;毛细管、出气口和压力传感器通过三通相互连接,第二电子驱动器与压力传感器,显示器连接。

温度检测单元包括温度检测器和温度传感棒,用于检测液体的温度;温度传感棒一端与温度检测器连接,另一端深入液体内部;温度检测器与显示器连接。

表面张力仪的特点:

(1)液体表面张力随温度增加而减少,反之亦然,温度探头是位于出气孔附近,因此温度读数误差为0.1摄氏度;

(2)表面张力仪完全是电脑操作系统,包括软件编程,显示,储存,图表曲线,数据收集等。电脑化功能,储存实时表面张力测试数据,及即时显示监控测试数据,每一个气泡从孔口形成,即时作出单独表面张力测量,及输出平均表面张力测试值。如果处理测试程序有改变,表面张力测试仪会追踪改变程序及读数。表面张力计可用作简单测试,品质控制测量,或用作综合及复杂测量;

(3)不需要有技术及有经验技术员操作,仪器校准完全靠两种标准液体及已知的表面张力数据,电脑程序会自动计算及储存需要的校准曲线,每个校准程序都是顺序在电脑完成的;

(4)表面张力仪的设计是以仿效示波器及显示气泡在压力

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表面张力仪的常见故障分析
表面张力仪的常见故障分析
表面张力仪故障排除方法:diyi、取值偏低:

1、白金环没有清洗干净(Z有可能);

2、归零没有完全完成;

3、玻璃器皿未冲洗干净,例如含有上次测试残留物质;

4、手上油污沾染了被测样品;

5、被测液体本身为活性剂或混合物,它的特性本来就是随时间变化而变化。故而应确保搅拌均匀及匹配的相同,同时Z好在静止相同时间后测试;

6、被测液体的润湿性不是很高或有粘度、有挥发。

第二、取值偏高:

1、归零不准确;

2、被测液体本身为活性剂或混合物,它的特性本来就是随时间变化而变化。故而应确保搅拌均匀及配比的相同,同时Z好在静止相同时间后测试;

3、被测样品有粘度。

第三、重复性较差:

1、白金环未完全洗干净;

2、被测样品本身就是随时间变化而变化。

第四、不正常显示数值:

1、内部数据连接线没有连接好;

2、仪器故障需检修。

第五、自动测试没法进行:

1、张力显示值大于修正值,请做去皮操作;

2、粘度较高,请按高粘度样品测量方法操作;

3、样品表面张力值较小,请将自动停止部分的修正值改小;

4、白金板预润湿后其显示值已经大于修正值。

表面张力仪避免操作

在测试过程中所要避免的:当白金板或玻璃皿不干净,测量值会有所误差而且再现性较差,数值忽大忽小或持续增加或持续减小,所以应力求保持干净。举例而言,比如测水的过程中使用者将手指轻轻点了水,表面张力仪立即会显示出变化了的较小张力值,这是因为人的手有油改变了水的表面特性。且要保持白金板与玻璃器皿的干净(烘干后再用),求出正确值。

表面张力仪的注意事项:diyi、请在正式作测试前,确认已经熟悉以下注意事项:

1、测试前应确保主机至少已经预热30分钟,即在正式测试前先将主机打开30分钟,等表面张力仪测量系统稳定后即可使用。

2、使用前应将随机所附的吊钩、白金环挂至吊钩上,按“去皮”键作归零处理。

3、每次测试前应确保白金环及玻璃皿的干净。具体方法为:

(1)在通常情况下先用流水(Z好蒸馏水)清洗再用酒精

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