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Du Noüy環(huán)法測(cè)試表面張力

時(shí)間:2022-3-16 閱讀:1357
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作者:Susanna Laurén,Biolin Scientific


DU NOüY方法利用鉑金環(huán)與液體表面的相互作用。通過移動(dòng)放置液體容器的樣品臺(tái),鉑金環(huán)被浸沒在界面以下。浸沒后,樣品臺(tái)逐漸降低,鉑金環(huán)拉起液體形成彎月面。最終,彎月面從鉑金環(huán)上脫落。在此之前,彎月面的體積(相當(dāng)于所施加的力)達(dá)到最大值,并在實(shí)際脫落之前開始下降。


DU NOüY環(huán)法測(cè)試的步驟

1.jpg


在上圖中,可以識(shí)別出實(shí)驗(yàn)的不同階段。

1. 環(huán)在表面之上,力為零。

2. 環(huán)接觸到表面,由于環(huán)與表面之間的粘附力,產(chǎn)生輕微的正作用力。

3.環(huán)必須穿過表面(由于表面張力),這導(dǎo)致一個(gè)小的負(fù)的作用力。

4. 環(huán)使表面斷裂,由于環(huán)的支撐線,測(cè)量到一個(gè)小的正力。

5. 當(dāng)環(huán)提升通過表面時(shí),測(cè)量的力開始增加。

6. 環(huán)繼續(xù)提升,力一直增加,直到

7. 達(dá)到了最大的力。

8. 在達(dá)到最大值之后,力會(huì)有一個(gè)小的下降,直到液體薄層斷裂(或環(huán)被推回表面以下)。

 

用這種技術(shù)來計(jì)算表面或界面張力是基于這個(gè)最大力的測(cè)量。環(huán)的浸沒深度和環(huán)在經(jīng)歷最大拉力時(shí)上升的高度與此技術(shù)無關(guān)。最初的計(jì)算是基于具有無限直徑(或線性)的環(huán),而不考慮由于環(huán)的一側(cè)接近另一側(cè)而被拉起的多余液體?,F(xiàn)在通常使用校正因子[1,2]。為了使用修正系數(shù),因此必須知道液體的密度。


[1] C. Huh and S.G. Mason, Colloid & Polymer Sci. 253 (1975) 566-580.
[2] H.H. Zuidema and G.W. Water, Industrial and Engineering Chemistry 13 (1941) 312-313


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