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表面張力儀按原理分為兩類,氣泡壓力法是測定液體表面張力的一種較常用的方法,測定時將一根毛細管插入待測液體內部,從管中緩慢地通入惰性氣體對其內的液體施以壓力,使它能在管端形成氣泡逸出。
當所用的毛細管管徑較小時,可以假定所產生的氣泡都是球面的一部分,但是氣泡在生成及發展過程中,氣泡的曲率半徑將隨惰性氣體的壓力變化而改變,當氣泡的形狀恰為半球形時,氣泡的曲率半徑為小,正好等于毛細管半徑。如果此時繼續通入惰性氣體,氣泡便會猛然脹大,并且迅速地脫離管端逸出或突然破裂。
在毛細管上連一個U型壓力計,壓力計所用的液體密度為P.兩液柱的高度差為△l,那么氣泡較大壓力△Pmax就能通過實驗測定。吊環法的基本原理是將浸在液面上的金屬環(鉑絲制成)脫離液面,其所需的較大拉力,等于吊環自身重量加上表面張力與被脫離液面周長的乘積。
可以用來測定純液體表面張力,測定時必須注意其表面張力有時間效應。此外,將吊環拉離液面時要特別小心,以免液面發生擾動。
測試表面張力的方法,包括:較大氣泡發,拉板拉環法,毛細管上升法,界面夾角法,旋滴法等等。而測動態的只有較大氣泡法,如表面張力儀這一類儀器的的優勢是,在幾十毫秒到幾十秒之間,可以產生一系列的氣泡,每個氣泡表示一個新界面,每個新界面都有相應的一個表面張力讀數,此過程可得到一系列動態的表面張力值。而靜態測試方法是一個界面上的變化,然后所取的是一個較佳值,較佳值通常都在十幾秒或以后產生的,此過程是測出一個值,而這個值是可以在鼓泡法中的曲線中尋找出來的。
對于有特殊功能活性劑的研究,往往是需要在很短時間內達到相應的效果,例如,噴墨和印刷行業大部分需要在70ms-150ms之間要求墨水的表面張力達到35mN/m左右。日化行業企業要求增泡劑在300ms內達到32mN/m。
測動態表面張力,除了可以達到某些特殊效果外,還可以通過測試得出動態CMC值(包括較佳CMC和應用CMC),研究溶液和活性劑的特性。