表面張力儀的結(jié)構(gòu)主要由扭力絲、鉑金環(huán)、支架、杠桿架、蝸輪付等組成。使用時通過蝸輪付的旋轉(zhuǎn)對扭力絲施加扭力,并使該扭力與液體表面接觸的鉑金環(huán)對液體的表面張力相平衡,當(dāng)扭力繼續(xù)增加,液面被拉破時,扭力絲扭轉(zhuǎn)的角度,用刻度盤上的游標(biāo)指示出來,此值就是M值,用mN/m表示。然后用M值乘以校正因子F,即得液體實際表面張力值δ。
表面張力儀根據(jù)測試原理的不同可分為三種:鉑金環(huán)法、鉑金板法和大氣泡法。
1、鉑金環(huán)法
鉑金環(huán)是用直徑0.37mm的鉑金絲做成周長為60mm的環(huán),測試時先將鉑金環(huán)浸入液面(或二種不相混合的界面)下2-3mm,然后再慢慢將鉑金環(huán)向上提,環(huán)與液面會形成一個膜。膜對鉑金環(huán)會有一個向下拉的力,測量整個鉑金環(huán)上提過程中膜對環(huán)的所作用的大力值,再換算成真正的表面(界面)張力值。由于鉑金環(huán)法測試起來比較麻煩,測試誤差也比較大,已迅速被鉑金板法所取代。
2、鉑金板法
當(dāng)感測到鉑金板浸入到被測液體后,鉑金板周圍就會受到作用,液體會將鉑金盡量的往下拉。當(dāng)液體及其他相關(guān)的力與平衡力達(dá)到均衡時,感測鉑金板就會停止向液體內(nèi)部浸入。這時候,儀器的平衡感應(yīng)器就會測量浸入深度,并將它轉(zhuǎn)化為液體的表面張力值。
3、大氣泡法
氣泡在壓力下出自不同直徑的兩支玻璃管口,在液體里大壓力差產(chǎn)生的氣泡直接與表面張力是成正比例的。表面活性劑內(nèi)含的活性分子的表面張力變化便需要用大氣泡壓力法去測量。氣泡形成時,根據(jù)速度的改變所得到的數(shù)據(jù),便可作為研究表面活性劑的活躍分子擴(kuò)散時間,即是動態(tài)表面張力測量方法。
在儀器的使用過程中,有時會出現(xiàn)一些小故障。
一、取值偏低:
1、鉑金板、鉑金環(huán)沒有清洗干凈(較有可能);歸零沒有*完成。
2、玻璃器皿未沖冼干凈,例如含有上次測試殘留物質(zhì);手上油污沾染了被測樣品。
3、被測液體本身為活性劑或混合物,它的特性本來就是隨時間變化而變化。故而應(yīng)確保攪拌均勻及配比的相同,同時在靜止相同時間后測試。
4、被測液體的潤濕性不是很高或有粘度、有揮發(fā)。
二、取值偏高:
1、歸零不準(zhǔn)確。
2、被測液體本身為活性劑或混合物,它的特性本來就是隨時間變化而變化。故而應(yīng)確保攪拌均勻及配比的相同,同時在靜止相同時間后測試。
3、被測樣品有粘度。
三、重復(fù)性較差:
1、白金板未*洗干凈。
2、被測樣品本身就是隨時間變化而變化。
四、不正常顯示數(shù)值:
1、內(nèi)部數(shù)據(jù)連接線沒有連接好;
2、儀器故障需檢修。