表面张力测量
表面张力的测定
吊片法的测量原理及方法
由于θ难于测准，一般先将吊片加 工成表面粗糙，并处理的非常洁净， 使吊片被液体湿润，接触角θ→0 cosθ→1如图所示，同时t和l相比 非常小,可忽略不计，则上式变为：
吊片受力分析示意图
由此式可将表面张力值的准确率提升1%
吊片法测量小结
优点： 它具有完全平衡的特点。这是常用的实验方法之一， 且简单，操作方便，不需要密度数据，直观可靠，不仅 可用于测定气液表面张力，也可用于测定液液界面张力。 精确度可达到0.11 mNm-1。
缺点： (1)要求是液体必须很好地湿润薄片，保持接触角零； (2)需要标准物质校正浮力； (3)测定容器需要足够大； (4)不适合高温高压和深颜色液体的测定； (5)清洁程序复杂； (6)测定时稳定慢，不适合及时测量 该法也可用于测定油/水界面张力，方法是在水层上加油，即用 油取代液体上面的空气，形成油/水界面，然后将吊片放到界面 以下再拉起。需要注意的是油层应足够厚，以保证在拉起液膜时 吊片边缘不露出油层
吊片法的测量原理及方法
Wihelmy 吊片法又称吊板法，如图所示，采用盖玻片、云母片、滤 纸或铝箔竖平板插入液体，使其底边与液面接触，测定吊片脱离液 体所需的表面张力相抗衡的最大张力F，也可将液面缓慢地上升至 刚好与吊片接触，由此可知：
其中，F为砝码的重量，G为吊片的重量，l为吊片的宽度，t为吊片 的厚度，θ为接触角。
谢谢观赏
表面张力的测定 ——吊片法
组员：刘玲 刘晓彬 刘兴鹏
吊片法的测量原理及方法
在液体表面膜中，存在着使液体表面积缩小的力，称为表面张 力。表面张力永远和液体表面相切。液体分子间的力引起净吸 引力，而净吸引力引起表面张力。液体表面上的分子受到的净 吸力是作用于单位长度上的力。这一原理可直接用于表面 张力的测量。
表面张力的测量方法
表面张力的测量方法英才学院 1236305 张雍淋 6121810519液体表面张力测量在化学、医药、生物工程等领域具有重要意义， 根据液体表面张力的大小可以确定表面活性并计算表面活性剂在溶液表面的吸附量；在合金液体体系中，借助于表面张力还可以评价金相组织及孕育效果等重要参数。
目前，测量液体表面张力系数有毛细上升法、最大气泡压力法、液滴法等。
1. 毛细上升法这个方法，研究的比较早，在理论和实际上都比较成熟。
如图 1所示，干净的毛细管浸入液体内部时，如果液体间的分子力小于液体与管壁间的附着力，则液体表面呈凹形。
此时表面张力产生的附加力为向上的拉力，并使毛细管内的液面上升, 直到液柱的重力与表面张 力相平衡。
图 1212cos ()g r r gh πσθπρρ=-1()2cos g ghrρρσθ-=其中：σ—液体的表面张力；r-毛细管的内径；θ-接触角；ρ1ρ-液体和气体的密度；h-液柱的高度；g-当地的重力加速度。
在和g实际应用中一般用透明的玻璃管，如果玻璃被液体完全润湿,可以近似的认为θ= 0。
毛细上升法是测定表面张力最准确的一种方法，国际上也一直用此方法测得的数据作为标准。
应用此方法时，要注意选择管径均匀, 透明干净的毛细管，并对毛细管直径进行仔细的标定；毛细管要经过仔细彻底的清洗，毛细管浸入液体时要与液面垂直。
2.最大气泡压力法如图 2 所示，向插入液体的毛细管轻轻的吹入惰性气体(如N2等)。
如果选用的毛细管半径很小，在管口形成的气泡基本上是球形的。
并且当气泡为半球时，球的半径最小等于毛细管半径 r ；在其前后曲率半径都比r大，如图2 所示。
当气泡为半球时，泡内的压力最大，管内外最大压差可由差压计测量得到。
图2由于毛细管口位于液面下一定位置，气泡内外最大压差P ∆应该等于差压计的读数减去毛细管端面液位静压值。
当气泡进一步长大,气泡内的压力逐渐减小直到气泡逸出。
利用最大压差和毛细管半径即可计算表面张力:2r P σ∆=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。
测定表面张力的方法
测定表面张力的方法一、引言表面张力是物体表面上分子间相互作用力的一种体现，是液体表面分子所受到的内聚力的结果。
测定表面张力的方法有多种，本文将介绍其中的几种常见方法。
二、测定方法1. 悬滴法悬滴法是最常见的测定表面张力的方法之一。
首先，将待测液体滴在一根细管或毛细管的顶端，使其形成一个悬滴。
然后，通过调整悬滴的大小和重力平衡，可以测量得到悬滴的直径和长度。
根据悬滴的形状和重力平衡条件，可以计算出液体的表面张力。
2. 静水压法静水压法是一种间接测定表面张力的方法。
首先，将待测液体注入一个垂直装置的细管中，使其形成一定高度的柱状液体。
然后，通过测量液柱的高度和液体的密度，可以计算出液体的表面张力。
3. 振荡法振荡法是一种利用振荡频率来间接测定表面张力的方法。
在实验中，将一根细线或细棒放在液体表面上，然后施加一个小的外力使其振动。
通过测量振动的频率和细线或细棒的质量，可以计算出液体的表面张力。
4. 粘度法粘度法是一种利用液体的粘度来测定表面张力的方法。
在实验中，将待测液体注入一个粘度计中，通过测量液体在粘度计中的流动速度和粘度计的尺寸，可以计算出液体的表面张力。
5. 破裂法破裂法是一种直接测定表面张力的方法。
在实验中，将待测液体注入一个特殊的装置中，通过增加液体的体积，最终使液体破裂。
根据液体的破裂高度和装置的几何参数，可以计算出液体的表面张力。
三、实验注意事项1. 实验环境应保持清洁，避免灰尘和杂质对实验结果的影响。
2. 实验装置应精确校准，以确保测量结果的准确性和可靠性。
3. 实验过程中应注意安全，避免液体的溅出和烫伤等意外情况的发生。
4. 不同的测定方法适用于不同类型的液体，选择合适的方法进行测定。
四、应用领域测定表面张力的方法在许多领域都有广泛的应用。
例如，在材料科学中，测定表面张力可以帮助研究材料的润湿性和涂覆性能；在生物医学领域，测定表面张力可以用于研究细胞和组织的表面特性；在化学工程中，测定表面张力可以用于优化某些化学反应的条件等。
-表面张力测定方法
2)当同时考察温度、 压力和气氛对表面张力的影 响时,悬滴法是最有效的方法之一。
式中 C为表面张力, v Q是液相与气相的密度差, g是重力加速度, h为液面上升高度, r为毛细管半径, H是固- 液接触角。只要测得液柱上升(或下降)高度和固- 液接触 角, 就可以确定液体的表面张力。
应用此法测定液体表面张力, 要求固- 液面接触角 H最好为 零。当精确测量时,需要对毛细管内液面上升高度 h进行校正。 当液面位置很 难测准时,可通过测量两根毛细管的高度差计算 表面张力,其计算公式为:
三、总结
1)在实际测量表面张力时, 可以根据要求的实 验精度、温度压力和设备的实现难易程度 来选择。当要求精度比较高时, 可以采用毛细管上升法、 最
大气泡压力法、 Wihel my吊片法, 否则可以选择 DuNouy吊环法、 悬滴法或旋滴法。当温度和压力比较高的时候,可以采用毛细管 上升法、 滴体积法、 旋滴法、悬滴法、最大气泡压力法和震荡 射流法进行测定。
h1、 h2分别为两毛细管液面上升高度, r1、r2分别为两毛细管半径。
2.最大气泡压力法
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,气泡的曲率半径为最小,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 Q , 两液柱的高度差为v l , 那么气泡最大压力v Pmax就能通过实验测定。此时
表面张力的测量和应用
表面张力的测量和应用表面张力是指液体表面上的分子间吸引力所产生的张力，是液体表面强度的度量。
通过测量表面张力，可以获得液体表面的物理和化学性质，从而为各种应用提供有效的参考。
一、表面张力的计算和测量表面张力可以通过两种方法进行计算和测量：接触角法和杂质提升法。
1. 接触角法接触角法是利用液体在固体表面上的接触角来计算表面张力。
接触角是液体与固体表面接触的角度，它可根据接触线和水平面形成的切线得出。
接触角的大小反映了液体与固体之间的相互吸引力大小。
一般来说，角度越小，液体越容易与固体相互吸附，表面张力越小。
2. 杂质提升法杂质提升法是通过往液体表面添加一定量的杂质，从而减小表面张力并测得表面张力大小。
添加的杂质通常为表面活性剂，如十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等。
通过测量液体表面杂质提升前后的高度差，可以计算出表面张力的大小。
二、表面张力的应用表面张力主要应用于以下领域：1. 表面润湿性液体经过表面张力的影响，在固体表面上形成了一种液滴状结构。
这种液滴结构对于在固体表面上的液体润湿性有很大影响。
表面张力越小，液体在固体表面上的渗透性越强，润湿性越好。
在工业上，这种性质得到广泛应用，如涂料润滑剂等。
2. 微粒分散性表面张力对于微粒分散性的影响也很大。
在液体中添加适量的表面活性剂，可以减小液体表面张力，使得固体颗粒更容易分散在液体中，提高微粒分散度。
这种方法在制药、化工和材料科学等领域得到广泛应用。
3. 液滴稳定性表面张力对于液滴稳定性也有影响。
液滴稳定性可以用来判断液体的纯度和化学性质。
液滴不稳定的原因通常是表面张力不足或液滴大小不均。
因此，在制药和化学工业中，经常通过测量液滴大小和稳定性来测试化学反应、物质的纯度等。
总之，表面张力的测量和应用在各种领域都具有重要意义。
通过了解表面张力的大小和变化，可以更好地掌握物质的物理和化学性质，为工业生产和实验研究提供有效的依据。
表面张力测试
表面张力测试方法综述一、力学法力学法是利用探针与液体或固体表面接触时所受到的力来计算表面张力或界面张力的方法。
这种方法需要使用特定形状和材质的探针，如杜氏环、威廉板、铂金板等，以及灵敏的天平或压力传感器。
力学法的优点是操作简单，适用于各种类型的液体和固体，不受温度和电导率的影响。
力学法的缺点是受到探针的清洁度、润湿性、振动等因素的影响，精度较低，不能测量动态表面张力。
1.1 杜氏环法杜氏环法是一种常用的力学法，它使用一个由铂金丝制成的环形探针，将其浸入液体中，然后缓慢地提起，直到探针与液体表面脱离。
在这个过程中，液体会在探针周围形成一个薄膜，对探针产生一个向下拉的力。
这个力与液体的表面张力成正比，通过测量这个力可以计算出表面张力。
杜氏环法适用于测量纯净液体或稀溶液的表面张力，也可以测量两种不相混溶的液体之间的界面张力。
杜氏环法的计算公式为：γ=F 4πR其中γ为表面张力或界面张力，F为探针所受到的最大拉力，R为探针的半径。
1.2 威廉板法威廉板法是一种改进的杜氏环法，它使用一个由铂金制成的矩形板作为探针，将其水平地放置在液体表面上，然后缓慢地提起，直到探针与液体表面脱离。
在这个过程中，液体会在探针两侧形成两个薄膜，对探针产生一个向下拉的力。
这个力与液体的表面张力成正比，通过测量这个力可以计算出表面张力。
威廉板法适用于测量纯净液体或稀溶液的表面张力，也可以测量两种不相混溶的液体之间的界面张力。
威廉板法的计算公式为：γ=F 2L其中γ为表面张力或界面张力，F为探针所受到的最大拉力，L为探针的长度。
1.3 铂金板法铂金板法是一种简便的力学法，它使用一个由铂金制成的矩形板作为探针，将其垂直地插入液体中，然后缓慢地提起，直到探针与液体表面脱离。
在这个过程中，液体会在探针周围形成一个液柱，对探针产生一个向下拉的力。
这个力与液体的表面张力成正比，通过测量这个力可以计算出表面张力。
铂金板法适用于测量纯净液体或稀溶液的表面张力，也可以测量两种不相混溶的液体之间的界面张力。
测定表面张力的实验操作指南
测定表面张力的实验操作指南实验目的：测定液体的表面张力。
实验原理：表面张力是指液体表面上的分子间相互作用力。
在液体表面，由于表面分子的自由度受到限制，分子受到的内力为向内收缩的趋势。
这种现象可以用表面张力来描述。
表面张力的测定可以通过测量液体在一定温度下液体表面凹陷或凸起的高度来进行。
根据杨氏方程，可以通过测量液体的凹陷或凸起高度来计算表面张力的数值。
实验器材：1. 试管：用于盛放液体的容器。
2. 量筒：用于测量液体的体积。
3. 针管：用于形成液体在试管内的凹陷或凸起。
4. 温度计：用于测量液体的温度。
5. 数码显微镜：用于测量凹陷或凸起的高度。
实验步骤：1. 准备工作：a. 所有器材清洗：将试管、量筒、针管等器材用去离子水进行清洗，确保无杂质干净。
b. 温度调整：将待测液体放置在恒温水浴中，使得液体温度稳定在实验所需温度。
2. 实验操作：a. 预备操作：用量筒准确地量取一定量的待测液体，并注入试管中。
b. 形成凹陷或凸起：将针管浸入试管中，先将其中的空气排出，然后再将针管插入待测液体，形成凹陷或凸起。
c. 测量凹陷或凸起的高度：使用数码显微镜，对凹陷或凸起的液面进行测量，并记录读数。
d. 温度控制：在每次测量前后，使用温度计对待测液体的温度进行测量，确保温度稳定。
3. 数据处理与计算：a. 计算表面张力：根据液体的凹陷或凸起高度数据，利用杨氏方程以及已知数据（液体密度、重力加速度等）计算表面张力。
b. 数据统计：对多次实验测得的数据进行平均，并计算测量误差。
实验注意事项：1. 液体选择：为了减小实验误差，最好选择具有较大的表面张力的液体进行实验。
2. 温度控制：确保待测液体在实验过程中温度保持稳定。
3. 器材清洗：要保证使用的器材干净，以避免干扰实验结果。
4. 液面读数：使用数码显微镜时，注意对液面的读数精度和准确性。
实验结果分析：根据实验测得的表面张力数值，可以得到不同液体表面分子间相互作用力的大小。
实验中如何测量液体的表面张力
实验中如何测量液体的表面张力表面张力是液体表面上的分子间相互作用力所产生的一种特性。
在实验中，测量液体的表面张力可以帮助我们了解液体的性质以及分子间的相互作用。
本文将介绍几种常见的实验方法，旨在帮助读者了解实验中如何准确测量液体的表面张力。
一、杯垫法（Drop Weight Method）杯垫法是一种简单而常见的实验方法，用于测量液体的表面张力。
实验步骤如下：1. 准备一个平坦的表面，如一张白纸。
2. 将测量液体倒入一个小杯子中，待液体静置一段时间使其达到平衡状态。
3. 将一张玻璃片轻轻地浸入液体中，确保玻璃片在液体表面上形成一个完整的液体膜。
4. 缓慢地将玻璃片抬出液体，同时观察液体膜上的拖尾。
5. 使用天平测量并记录玻璃片上残余液体的重量。
6. 利用天平测量玻璃片完全浸湿液体的重量。
7. 计算液体的表面张力，公式为：表面张力 = 残余液体的重量 ÷玻璃片完全浸湿液体的重量。
杯垫法的优点是简单易行，并且不需要任何特殊的设备，因此在实验室和教学中广泛应用。
二、浮力法（Wilhelmy Method）浮力法是一种基于液体表面张力的浸润力测量方法。
实验步骤如下：1. 准备一根细且绝缘的平行丝，并将其固定在一个支架上。
2. 用放射状液体弧度刷将测量液体均匀地涂在细丝的表面上。
3. 将细丝缓慢地浸入液体中，同时观察液体升高或降低细丝的长度变化。
4. 用显微镜测量并记录液体升高或降低细丝的长度。
5. 根据液体的密度、重力加速度等参数，计算液体的表面张力。
浮力法能够较精确地测量表面张力，但需要较复杂的实验设备和测量方法，适合于专业实验室研究和深入研究液体性质的实验。
三、静滴法（Stalagmometer Method）静滴法是一种简便的测量液体表面张力的方法。
实验步骤如下：1. 准备一个带有细孔的滴液器，并放于支架上。
2. 倒入一定量的测量液体，待液体静置一段时间使其达到平衡状态。
3. 观察并记录液体从滴液器细孔中滴出的滴数与时间。
固体聚合物表面张力的测试方法
固体聚合物表面张力的测试方法
固体聚合物表面张力可以使用以下几种测试方法进行测量：
1. 静态方法：这种方法使用垂直平衡法来测量表面张力。
一个精细的平衡测量装置被用来测量液滴的重量，从而可以计算出表面张力。
此方法适用于纯净液体，液体的表面张力可以通过垂直方向的平衡状态来测量。
2. 动态方法：这种方法使用十字印迹法来测量表面张力。
一小滴溶液被放置在一个水平的固体表面上，然后使用脱气法去掉溶剂，形成溶液的固体表面，然后观察溶剂滴在固体表面上的形状。
根据溶剂滴形状的变化，可以计算出表面张力。
3. 露点法：这种方法使用露点计测量表面张力。
在一定相对湿度下，测量固体表面附近空气中的露点温度。
表面张力可以通过计算湿度和露点温度之间的关系来确定。
这些测试方法可以提供对固体聚合物表面张力的定量评估，帮助了解固体聚合物的润湿性和液体相对于固体表面的侵润性。
根据实际要求，选择合适的测试方法进行表面张力的测量。
表面张力的测定
05 数据记录与处理
数据记录
实验前准备
记录实验日期、实验环境温度和湿度、实验人员等信 息。
实验过程
详细记录实验步骤，包括使用的仪器、试剂、溶液的 浓度和体积等。
实验后处理
记录实验后样品的状态、处理方式以及废弃物处理方 式等信息。
数据处理
数据清洗
表面张力的大小反映了液体分子间的相互吸引力。
03
表面张力单位
01 表面张力通常用牛顿（N）或达因（dynes）作 为单位。
02 1牛顿等于100达因，是国际单位制中的标准单位。 03 在实际应用中，测量表面张力时通常使用达因单
位，因为它更小，更适合表示较小的数值。
表面张力影响因素
温度
温度对表面张力有显著影响， 一般来说，温度升高会使表面
3
未来研究方向
提出进一步研究的方向和重点，如改进实验方法、 研究其他因素对表面张力的影响等。
THANKS
步骤五
记录表面张力计的读数，并重 复实验以获得多次测量结果。
实验操作
操作一
确保实验环境干净整 洁，避免灰尘和杂质 的干扰。
操作二
使用恒温水槽控制温 度，确保实验温度稳 定且符合要求。
操作三
使用天平称量试样时， 要保证精度和准确性。
操作四
在倒入表面张力计的 样品池时，要缓慢且 平稳，避免产生气泡。
操作五
表面张力的测定
目录
Contents
• 表面张力定义 • 表面张力测定方法 • 实验材料与设备 • 实验步骤与操作 • 数据记录与处理 • 结果分析与结论
01 表面张力定义
表面张力定义
01
表面张力的测定实验报告
表面张力的测定实验报告表面张力的测定实验报告引言：表面张力是液体分子之间相互作用力的一种表现形式，是液体分子间吸引力的结果。
表面张力的测定对于研究液体性质、液滴形成和液体表面现象具有重要意义。
本实验旨在通过测定不同液体的表面张力，探究液体分子间相互作用力的差异，并了解表面张力对液体特性的影响。
实验材料与仪器：1. 三种不同液体：水、酒精、甘油2. 试管3. 滴管4. 皮尺5. 密度计实验方法：1. 实验前将试管清洗干净，以避免杂质对实验结果的影响。
2. 分别取一定量的水、酒精和甘油，注入三个试管中。
3. 将试管放在水平桌面上，注意保持试管外壁干燥。
4. 使用滴管，逐渐向试管中滴加液体，直到液体溢出试管口为止。
记录滴加液体的滴数。
5. 重复上述步骤3-4，每种液体进行三次测定，取平均值。
实验结果与数据处理：根据实验方法得到的滴加液体的滴数，可以计算出液体的表面张力。
根据液体表面张力的公式，表面张力=密度×重力加速度×滴数/滴液体积，可以得到不同液体的表面张力值。
通过对实验数据的处理，可以得到以下结论：1. 水的表面张力最大，酒精次之，甘油的表面张力最小。
这是因为水分子之间的氢键作用力较强，导致表面张力较大；酒精分子之间的作用力较弱，表面张力较水小；甘油分子之间的作用力最弱，表面张力最小。
2. 表面张力与液体的分子间相互作用力有关。
分子间相互作用力越强，表面张力越大；相反，作用力越弱，表面张力越小。
3. 表面张力对液体的性质有一定影响。
表面张力大的液体，易形成液滴，不易湿润固体表面；表面张力小的液体，不易形成液滴，易湿润固体表面。
讨论与改进：本实验通过测定不同液体的表面张力，探究液体分子间相互作用力的差异，并了解表面张力对液体特性的影响。
然而，由于实验条件的限制，实验结果可能存在一定误差。
为提高实验的准确性和可靠性，可以进行以下改进：1. 增加实验重复次数，取平均值，减小误差。
2. 使用更精确的仪器，如精密滴管和数字密度计，提高测量的准确性。
测量表面张力系数
滴重法测定液体的表面张力原理：当液体在滴重计(滴重计市售商品名屈氏粘力管)口悬挂尚未下滴时： 2r mg πσ=r ：若液体润湿毛细管时为外半径，若不润湿时应使用内半径。
σ: 液体的表面张力。
m ：液滴质量(一滴液体)。
g ；重力加速度，当采用厘米.克.秒制时为 981cm ／S 2但从实际观察可知，测量时液滴并未全部落下，有部分收缩回去，故需对上式进行校正：2'r f m g πσ=m ’为滴下的每滴液体质量(用分析天平称量)。
f 称为哈金斯校正因子，它是r ／v 1/3的函数；v 是每滴液体的体积；可由每滴液体的质量除液体密度得到。
在上式中r 和f 是未知数，可采用已知表面张力的液体（如蒸馏水）做实验，采用迭代法得到：设每滴水质量为m ’，体积为v ；先用游标卡尺量出滴重计管端的外直径D ；可得半径r 0；用r 0作初值；求得r 0/ v 1/3；查哈金斯校正因子表（插值法）得f 1；用水的表面张力σ和f 1代入12'r f m g πσ=；求的第一次迭代结果r 1；再由r 1/ v 1/3查表得f 2 ；再代入：22'r f m g πσ=求得第二次迭代值r 2，同法再由r 2/ v 1/3代入查表求f 3 ，这样反复迭代直至相邻两次迭代值的相对误差：┃（r i-1-r i ）/ r i ┃≤eps （eps 表示所需精度，如1‰）这时的r 就是要求的结果，记录贴在滴重管上的标签上，半径就标定好了。
求得半径r 后，对待测液体只要测得每滴样品重和密度，就可由r/ v 1/3查表得f ；由：2'r f m g πσ= 就可求得样品的表面张力。
最大泡压法测定溶液的表面张力实际上，最大泡压法测定溶液的表面张力是毛细管上升法的一个逆过程。
其装置如图所示，将待测表面张力的液体装于表面张力仪中使毛细管的端面与液面相切（这样做是为了数据处理方便，如果做不到相切，每次实验毛细管浸没的深度应保持一致，此时数据处理参见其它文献），由于毛细现象液面即沿毛细管上升，打开抽气瓶的活塞缓缓抽气，系统减压，毛细管内液面上受到一个比表面张力仪瓶中液面上（即系统）大的压力，当此压力差——附加压力（∆p =p大气-p 系统）在毛细管端面上产生的作用力稍大于毛细管口液体的表面张力时，气泡就从毛细管口脱出，此附加压力与表面张力成正比，与气泡的曲率半径成反比，其关系式为拉普拉斯公式：Rp σ2=∆ （4-2） 式中，∆p 为附加压力；σ为表面张力；R 为气泡的曲率半径。
化学实验中的表面张力测量方法
结语
通过对表面张力测量方法的研究和实验，可以更 好地理解液体的性质和分子间相互作用。未来的 研究将继续深入探索表面张力的测量方法和应用 领域，为化学实验和工程技术提供更多的参考和 支持。
感谢观看
THANKS
测量化工产品表 面张力
食品行业
在食品加工中的 应用
● 03
第3章 悬滴法测量表面张力
实验原理
悬滴法利用液滴在管 道上的悬挂方式，通 过测量悬挂液滴的长 度和重量来计算表面 张力。这种方法简单 有效，被广泛应用于 生产实践中。
实验步骤
准备工作
清洁仪器、调节 环境条件等
实验操作
将液滴悬挂在玻 璃管道上，测量 悬挂液滴的长度
化学实验中的表面张力测量 方法
汇报人：大文豪
2024年X月
目录
第1章 化学实验中的表面张力测量方法 第2章 静滴法测量表面张力 第3章 悬滴法测量表面张力 第4章 振荡法测量表面张力 第5章 实验误差分析 第6章 总结与展望
● 01
第1章 化学实验中的表面张 力测量方法
介绍
表面张力是液体表面处的分子间引力所致的液体 膜所具有的弹性。在化学实验中，表面张力的测 量方法非常重要，可以用于评估液体的性质和测 定液体的表面活性剂含量。
实验操作指南
在进行表面张力实验 时，需要注意实验室 安全，使用正确的设 备和溶液浓度。确保 实验室环境干净整洁， 严格按照实验步骤操 作，以获得准确的测 量结果。
● 02
第二章 静滴法测量表面张力
实验原理
静滴法是一种通过控制液滴的大小、重量和接触 角等参数来测量表面张力的方法。液滴在静电场 中受力平衡，表面张力会影响液滴的形状。
静滴法
悬滴法
表面张力测定实验报告
表面张力测定实验报告表面张力测定实验报告引言：表面张力是液体表面因内聚力而产生的一种特性。
它是液体分子间相互作用力的结果，对于理解液体的性质和应用有着重要的意义。
本实验旨在通过测定不同液体的表面张力，探究其与温度、溶质浓度的关系，以及了解表面张力在生活和工业中的应用。
实验原理：表面张力的测定可以通过测量液体在平衡状态下液体与气体的接触角来实现。
接触角是液体与固体或气体交界面上所形成的一个角度，它与表面张力有关。
当接触角越小，液体与固体或气体的相互作用力越强，表面张力也就越大。
实验步骤：1. 实验前准备：a. 准备所需的实验器材和试剂，包括测量接触角的仪器、不同液体样品和测量温度的装置。
b. 将实验器材进行清洗和消毒，确保实验结果的准确性和可靠性。
2. 测定液体的表面张力：a. 将待测液体倒入测量接触角的仪器中，使其形成一个液滴。
b. 通过调节仪器，使液滴与仪器上的标尺平行，并记录液滴的直径。
c. 观察液滴与仪器上的标尺之间的接触角，并记录下来。
d. 重复以上步骤，测量不同液体的表面张力。
3. 探究表面张力与温度的关系：a. 将同一种液体分别加热和冷却至不同温度。
b. 重复步骤2，测量不同温度下液体的表面张力。
c. 分析实验结果，观察表面张力是否随温度的变化而变化。
4. 探究表面张力与溶质浓度的关系：a. 在同一种液体中加入不同浓度的溶质，如盐或糖。
b. 重复步骤2，测量不同溶质浓度下液体的表面张力。
c. 分析实验结果，观察表面张力是否随溶质浓度的变化而变化。
实验结果与讨论：通过实验测量得到的表面张力数据可以用于计算液体的相对分子质量等相关参数。
实验结果显示，不同液体的表面张力存在差异，这与液体分子间相互作用力的不同有关。
此外，实验结果还表明，表面张力随着温度的升高而减小，这可能是因为温度升高会增加液体分子的热运动，使其分子间的相互作用力减弱。
另外，实验结果还显示，溶质浓度的增加会导致表面张力的降低，这可能是因为溶质的存在会干扰液体分子间的相互作用力。
表面张力测试标准
表面张力测试标准引言表面张力是指液体表面上分子间相互作用力造成的液体表面对外面的张力。
表面张力的大小取决于液体的性质以及外界条件。
表面张力测试是评估液体表面张力大小的一种方法，对于液体在工业生产和科学研究中的应用具有重要意义。
本文将详细介绍表面张力测试的标准。
二级标题1. 测试原理表面张力测试基于抓压法和折射法两种主要原理。
抓压法利用压力计测量液体表面与测量容器之间的张力差，从而间接计算表面张力的大小。
折射法则通过测量液体表面与空气之间的入射光和透射光的折射角差，直接计算表面张力的数值。
2. 测试仪器常用的表面张力测试仪器有压力计、折射计和平衡仪等。
这些仪器通过不同的测量原理和方法，可以对液体表面张力进行准确的测试和评估。
3. 测试流程表面张力测试标准通常包括以下几个步骤：1.准备测试样品：选择合适的测试液体，并确保样品的纯度和稳定性。
2.设置测试仪器：根据仪器的使用说明，正确设置测试参数和条件。
3.调节仪器：根据测试要求，调节仪器以保证测试结果的准确性和可靠性。
4.进行测试：将测试样品置于仪器中，并按照测试流程进行测量。
5.数据处理：根据仪器提供的测试数据，进行数据处理和分析，得出表面张力的数值。
6.结果判定：根据测试标准和要求，对测试结果进行判定和评估。
7.数据记录：将测试结果记录在测试报告中，包括测试样品的信息、测试参数和结果等。
三级标题1. 抓压法测试标准抓压法是一种常用的表面张力测试方法，其测试标准主要包括以下几个方面：1.测试环境：测试环境应保持稳定，温度、湿度和压力等条件应符合要求，以防止环境变化对测试结果的影响。
2.测量仪器：使用准确的压力计，并根据测试要求进行仪器校准和调试。
3.测试样品：样品的选择和准备应符合测试要求，确保样品的纯度和稳定性。
4.测试过程：测试过程中需保持测试仪器和样品的稳定，避免外界干扰和样品的蒸发等问题。
5.数据处理：测试完成后，对采集到的数据进行处理和分析，得出表面张力的数值。
表界面张力测量原理及方法
1、挂环法（Du Nouy Ring method）：
这是测量表面张力的经典方 法，它甚至可以在很难浸湿的情 况下被使用。用一个初始浸在液 体的环从液体中拉出一个液体膜 （类似肥皂泡），同时测量提高 环的高度时所需要施加的力。
1、毛细管升高法：当液体与毛细管管壁间的接触角 小于90度时（浸润的），管内的液面成凹面，弯 曲的液面对于下层的液体施加负压力，导致液面 在毛细管中上升，直到压力平衡为止。通过测量 液面升高的高度，及已知毛细管内径和液体与毛 细 管管壁间的接触角（通常默认为是0），就可 计算出表面张力。这是一很经典及直观的方法，
当吊环与液面接触后，在慢慢向上提升，则因液体表面张力 的作用形成一个液柱，如图所示，这时向上的总拉力F将与此液 柱的质量相等，也与内外两边的表面张力之和相等。
随着吊环的上升，就可以通过表面张力仪的力敏传感器上 电压数值的变化来直观地感受液体表面张力的变化。
将一个具有一定厚度的金属环浸没于液体中， 并渐渐拉起该环，当它从液面拉脱瞬间传感器收 到的拉力差ΔF为：
界面形状分析法 是基于对一处于力平衡状态的界面的形状的分
析，是一种光学分析法。
1、悬滴法/座滴法： 适用于界面张力和 表面张力的测量。 也可以在非常高的 压力和温度下进行 测量。测量液滴的 几何形状。
用悬滴法（Pendant Drop method）来测量液体的 表面和界面张力已有很长的历史。早在 19世纪末 （1882），Bashforth and Adams就在杨-拉普拉斯 （Young-Laplace）公式的 基础上，推导出了描述 一处于静力（界面张力对重力）平衡时的悬滴轮廓 的方程式（Eq. of Bashforth and Adams）：
溶液表面张力测定实验
溶液表面张力测定实验
溶液表面张力测定实验是用来测量溶液的表面张力的实验方法。
表面张力是指液体分子之间的相互作用力使液体表面存在一种趋向于减小表面积的特性。
实验装置：
1. 准备一个测量表面张力的仪器，如测滴管或平衡管。
2. 准备一台电子天平。
3. 准备一定量的溶液样品。
4. 准备一定量的去离子水。
实验步骤：
1. 将测量仪器安装在支架上，并将管道尖端放在溶液表面上。
2. 用电子天平称取一定质量的去离子水，然后将其倒入测量仪器中，直至溶液表面几乎接触到仪器尖端。
3. 轻轻调节测量仪器，使水滴可以从尖端滴下，在滴下前停止调节。
4. 观察水滴从尖端滴下的现象，记录下滴下的时间。
5. 将水滴滴到称量纸上，用电子天平称取水滴的质量。
6. 重复以上步骤2-5，但用溶液样品代替去离子水。
7. 根据所得的数据，计算出溶液的表面张力。
注意事项：
1. 实验过程中要保持仪器和溶液表面的洁净，避免外界因素的干扰。
2. 测量仪器的管道尖端要与液体表面保持水平。
3. 实验前要确保电子天平的准确性，及时校正仪器漂移。
4. 每次实验完成后要清洗测量仪器，以免前后实验结果相互影响。
实验原理：溶液的表面张力可以由静态法或动态法测定。
静态法是通过测量液体在测量仪器中形成平衡的液滴的质量来确定表面张力；动态法则是通过测量液滴从测量仪器中滴下所需的时间来确定表面张力。
测定表面张力的方法
测定表面张力的方法
测定表面张力的常用方法有以下几种：
1. 杜瓦廉法（Du Noüy ring method）：在液体表面放置一个环，逐渐提高环的重力直到液体将其从液体表面拉开。
测量液体在环被拉开前所产生的最大力，根据公式计算表面张力。
2. 杜瓦廉-拉-皮雷法（Du Noüy ring-plate method）：在液体表
面放置一个与液面几乎平行的平板，通过逐渐向下拉平板直到液体从平板上脱落，测量液体在平板上拉开前所产生的最大力，并计算表面张力。
3. 泰普拉-比尔法（Trapezoid drop weight method）：将液体滴
在两个斜面之间的凹槽中，测量液滴从凹槽中滑落时凹槽受到的力。
根据公式计算表面张力。
4. 针管法（Capillary rise method）：将细长的毛细管（例如玻
璃管）插入液体中，测量液体在毛细管中上升的高度。
根据公式计算表面张力。
5. 悬滴法（Drop weight method）：将一定量的液体悬挂在一
个称重的导管末端，然后逐渐增加导管的负重，测量液滴离开导管末端的最大负荷。
根据公式计算表面张力。
以上方法各有利弊，根据具体实验要求和实验条件选择合适的方法进行表面张力的测定。
研究液体表面张力的表面张力测量实验
研究液体表面张力的表面张力测量实验引言：液体表面张力是液体分子间相互作用引起的一种表现。
液体表面张力是由于液体分子之间的引力而存在的，在液体表面处，分子只能受到液体内部分子的引力作用，而不能从外界克服这种内部引力，所以液体分子表面相互靠拢，使得表面处分子受到一个向内微小垂直于表面的引力，这就是表面张力。
表面张力测量实验来测定液体的表面张力，是物理学中非常常见的实验之一。
在这篇文章中，我将详细介绍这个实验的准备、步骤和应用，以及从专业角度来探讨其意义和潜在发展方向。
一、实验准备：1. 实验材料：- 液体：任意容易测量的液体样品，如水、酒精或液态金属等。
- 毛细管：细长的透明毛细管，通常用玻璃或塑料制成。
- 刻度尺：用于测量毛细管的半径。
- 量筒：用于测量液体的体积。
- 秤：用于测量液体和毛细管的质量。
- 试管：用于装载液体样本。
- 其他：挡板、滴管、电子天平等实验所需设备。
2. 实验环境：- 温度和湿度：实验环境应控制在恒定的温度和湿度条件下，以确保测得的结果的准确性和可比性。
- 光照条件：实验室内的光照应恒定，并且实验操作过程中应尽量避免光线的干扰。
3. 实验步骤：- 在试管中装入液体样本，量取适量的液体。
- 将毛细管垂直放入液体中，使液体充满毛细管，并且尽量避免空气泡存在。
- 取出毛细管，用尺量取其长度，并记录下来。
- 将毛细管固定在挡板上，保持水平，并且让一端伸出挡板之外。
- 用电子天平称量毛细管和液体的总质量，记录下来。
- 将液体从毛细管的末端滴出，直至液滴不再滴下。
- 重复以上步骤多次，取平均值作为最终的测量结果。
二、实验过程：1. 表面张力的测量：表面张力测量实验基于两个定律，Young-Laplace定律和Poiseuille定律。
Young-Laplace定律描述了液滴表面张力和压强之间的关系，可以用公式表示为：ΔP = 2γ/r其中，ΔP表示液滴内外的压强差，γ表示液体的表面张力，r表示液滴的半径。
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表面张力测量
表面张力的张力和几个测量技术文献中描述的。
最常见的方法如下。
最精确的固有的这些技术是测量半月板的重量。
因此，它是真正的平衡决定了测量数据的质量。
这也就是为什么kibron优于所有竞争的张力，没有例外。
然而，这仅仅是一个秘密kibron无与伦比的性能：本产品改变了表面张力的测量也因为利用最精确的测量技术。
在杆上的最大拉力（都没有üy-padday）-方法的选择
（Society远跨我71：1919—1931，1974）。
这种高精度的变种都没有üY法padday等人开发。
该技术是很简单的：细杆（而不是一个环或板）浸入样品，然后拔出和最大的力的测量。
探针的直径是不相关的，只有直径变化需要重新调整。
这是自动和快速的所有kibron仪器。
当进行校准使用液体与一个已知的表面张力不需要校正。
弯月面的重量只取决于表面张力，杆的直径，和液体的密度（见padday等人。
上面的文章）。
经过多年的经验，我们可以证实，这是毫无疑问的记录表面张力的绝对是最准确的方法，用于kibron的高精度张力。
对kibron技术精度良好的示范是当测量表面张力小的变化（见PDF 的便携式，低成本的张力，灵敏度测试aquapi）。
值得注意的是，低成本aquapi实际上节拍的顶线的性能，我们的竞争对手便宜的张力！最后但并非最不重要的，不同的环和Wilhelmy板，棒的方法也适用于高粘度液体：油，聚合物，涂料等，用于kibron最先进的新的张力，ez-pi加。
看看它是如何工作的：aquapi行动
杆与环？
重要的是，精确的几何dyneprobes生产开发的kibron使浮力不必要的修正，不像使用环的方法时。
这是因为在最大点拉没有部分探头浸入液体。
无与伦比的灵敏度，优异的分辨率（优于0.2毫克），和kibron的天平很低的噪声允许使用非常小的直径的棒，用纯净水给半月板只有11.8毫克。
值得注意的是，我们的一些竞争对手提供铂棒的小样本体积的测量和显示的数据与杆和张力测量，揭示了较大的散射。
然而，他们的数据仅仅反映了其平衡噪声及其铂棒质量差，质量差，进一步体现其整体制造质量差。
它也使环张力，这是杜没有üY-Ring这应该作为一个参考公司规定。
这没有任何意义。
毕竟，正如预期的环和杆产生相同的表面张力值（见这里的比较）。
环只是用都没有üY因为他所掌握的平衡不敏感。
在本质上，该padday等人之间唯一的区别。
和杜无üY是探测器的几何方法。
高灵敏度的平衡，不需要大的半月板和允许使用小型杆。
总结，较环杆具有以下优点：
小的样本量（最小50微升）可以测量。
无需浮力修正（环这是强制性的）。
同时高粘度样品（油，涂料，聚合物等）的autopi准确测量。
弯曲等损伤没有问题。
这是众所周知的环的用户以及为什么公司销售设备校正环几何。
然而，那些熟悉的技术也知道，修复受损的戒指是很困难的。
铂是软的，它是扭曲环的几何形状使它无用的很容易。
杆可清洗也自动，在kibrondelta-8和autopi，不需要一本生灯炬。
杆允许被测表面张力很快（约20秒），表现为aquapi。
多通道可用于：在delta-8 8微量天平，两个在autopi。
delta-8进一步使用标准的96孔板的足迹的一次性试管。
重要的是，杆也可用于表面压力连续监测，如压缩等温线记录。
在这种情况下的最大拉力没有记载，但是碰杆表面作为一个微型的Wilhelmy探针。
再次，由于润湿周长kibron平衡固有的高灵敏度是不必要的，允许样品是小的体积为45微升
表面张力测试仪原理
传统的表面张力测试仪都是采用铂金环法原理，而这种方式没办法采用动态的形式显示，换句话说就是只能看到最后的结果，而对过程的表面张力测试是没办法测试的。
而SITA公司生产的表面张力测试仪则是一个动态过程，它能够智能控制气泡寿命，动态显示表面张力数值。
近年来，随着SITA公司产品获准进入中国，该表面张力测试仪在一定程度上已经取代其他张力仪，成为行业内不可或缺的一款表面张力测试仪。
表面张力测试仪快速、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。
该表面张力仪专门用于生产过程中的连续监控模式。
用户能够容易调整测量参数。
表面张力测试仪三项强大功能
独立模式—快速质量监控
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。
自动模式—研发的理想工具
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。
在线模式—易于过程监控
专门用于生产过程中的连续监控模式。
用户能够容易调整测量参数。
表面张力测试仪特点
三种测量模式（独立、自动和在线模式）--适合不同测试要求。
操作简单，测试方便容易。
自动控制表面时间（气泡寿命）--无须值守观察。
通过预先设定参数可以有效避免用法不当的测量偏差。
可选的过程传输为连续监控分析提供了方便。
测量值可与其它SITA表面张力测试仪比较。
表面张力测试仪技术参数
测量模式三种测量模式
表面张力测量范围：10-100 mN/M
读数精度：0.1 mN/M
重现性：0.5 mN/M
气泡寿命控制：15-15000 ms，精度5％
测量温度范围：0-100℃，读数精度0.1℃，精确度0.1℃。
USB接口提供仪器操作和数据传输至电脑。
过程传输（选购）可以将测量的表面张力和温度值转变为外部信号传输给PLC接收。
重量270g
尺寸75x168x35mm
探头长度68mm
SITA表面张力测试仪t15技术参数
三种测量模式独立模式、自动模式、在线模式
表面张力测量
范围
10-100 mN/M
读数精度：0.1 mN/M
重现性：0.5 mN/M
气泡寿命时间
控制
15-15000 ms，精度5%;
测量温度范
围：
0-100℃，读数精度0.1℃，精确度0.1℃。
USB接口提供仪器操作和数据传输至电脑。
过程传输(选购) 可以将测量的表面张力和温度值转变为外部信号传输给PLC接收。
用户可以通过外置控制开关控制表面张力仪。
重量270g
尺寸75x168x35mm 探头长度68mm。