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      表面张力仪的测量原理之吊环法
      点击次数:118 发布时间:2022-03-29
       
        表面张力仪作用于液体表面,使液体表面积缩小的力,称为液体表面张力。它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层,表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力。就象你要把弹簧拉开些,弹簧反而表现具有收缩的趋势。
        采用精巧的机械结构,由扭力丝、铂金环、试样托架、刻度盘、游标指针、支架、杠杆架、微调蜗轮副、测试蜗轮副、试样支架等关键件组成。操作时通过测试蜗轮副的旋转对扭力丝施加扭力,并使该扭力与液体液面接触的铂金环对液体的表面张力平衡,当扭力丝的扭力继续增大,被测液体表面被拉破时,扭力丝扭转的角度,在刻度盘上的游标指示出来的值,再乘以效正因子,即得出液体实测的表面张力值和界面张力值。
        表面张力仪的吊环法
        吊环法是由Wilhelmy首先提出的,后来,Dognon和Abribat将其改进,测定当打毛的铂片、玻片或滤纸片的底边平行界面并刚好接触(未脱离)界面时的拉力。要满足吊片恰好与液面接触,既可采用脱离法,测定吊板脱离液面所需与表面张力相抗衡的最大拉力,也可将液面缓慢地上升至刚好与天平悬挂已知重量的吊板接触,然后测定其增量,再求得表面张力的值。
        吊环法的基本原理是将浸在液面上的金属环(铂丝制成)脱离液面,其所需的最大拉力,等于吊环自身重量加上表面张力与被脱离液面周长的乘积。Timberg和Sondhauss首先使用此法,但DuNouy第一次应用扭力天平来测定此最大拉力。Harkins和Jordan引进了校正因子,可以用来测定纯液体表面张力,测定时必须注意其表面张力有时间效应。此外,将吊环拉离液面时要特别小心,以免液面发生扰动。
        特点
        由于液膜有一定的厚度,同时由于上拉环也将带起由于液膜有一定的厚度,同时由于上拉环也将带起若干液体,并且环的半径和被拉起的液膜的半径稍有不同,所以吊环法的精度稍低,
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