表面张力测试方法
塑料表面张力测试标准
塑料表面张力测试标准
一、引言
塑料作为一种广泛使用的材料,在许多领域都有应用。
表面张力是塑料材料的一个重要特性,它对于塑料制品的加工、使用性能以及表面处理等方面都有重要影响。
因此,对塑料表面张力进行准确测量和评估是非常重要的。
本文将介绍塑料表面张力测试标准及其应用.
二、塑料表面张力测试方法
1.最大泡法:通过在塑料表面施加液体,观察液体在塑料表面的最人泡的大小和形状,从而计算出塑料表面的张力。
2.县液滴法:通过观察是挂在塑料表面的液滴的形状和大小,计算出塑料表面的张力。
3.润湿法:通过测量塑料表面被液体润湿的速度和程度,计算出塑料表面的张力。
三、塑料表面张力测试标准
1.国际标准: ISO 8217:2017 塑料- 接触液体的塑料材料和制品的吸水率和表面张力试验方法
2.国内标准: GB/T 34547-2017 塑料材料表面张力的测定。
四、塑料表面张力测试标准的应用
1.塑料制品加工: 通过测量塑料表面的张力,可以了解塑料制品的加工性能,如熔融温度、挤出速度等。
2.表面处理: 通过改变塑料表面的张力,可以改善塑料表面的润湿性、抗污染性等性能。
3,质量控制: 通过定期测量塑料表面的张力,可以监控塑料制品的质量,确保其满足使用要求。
五、结论
塑料表面张力测试标准对于评估和控制塑料制品的质量具有重要意义。
通过对不同塑料材料的表面张力进行准确测量,可以为加工工艺提供依据,提高产品质量,同时也有助于开发新的塑料材料和制品。
因此,我们应该加强对塑料表面张力测试标准的研究和应用,推动塑料工业的健康发展。
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。
表面张力仪的测试原理
表面张力仪的测试原理概述表面张力仪(Surface Tension Meter)是一种用于测量液体表面张力的仪器,它可以通过不同的方法,如静态与动态方法,来测量液体的表面张力值。
表面张力是指液体表面上单位长度的能量,通常用mN/m(米牛每米)或dyn/cm(达因每厘米)来表示。
表面张力仪可以用于对化学、物理和生物学领域中液体表面性质的研究。
静态方法静态方法是最常用的表面张力测量方法之一。
它可以用来测量水、有机液体或十六烷等不同液体的表面张力。
下面是静态方法的测试流程:1.将表面张力仪固定在一个框架上,框架上有一块水平的玻璃板。
2.用注射器将待测液体缓缓注入框架内,直到液体与玻璃板成一定的角度,此时液体表面高于玻璃板的高度。
3.开始测试,根据压电传感器读数可以计算出液面与玻璃板间的切线张力。
静态方法测量得到的值是相对准确的,但必须在一定范围内保证测试环境的相对湿度和温度。
同时,如果使用美洽力法进行测试,最后会得到一个浓缩系数,可以帮助计算出液体在界面上的活性系数。
动态方法动态方法也是表面张力测量中常用的方法之一,它可以测量多种表面张力的液体,如水、甘油、二甲苯等。
下面是动态方法的测试流程:1.使用注射器在表面张力仪的玻璃框架内注入待测液体。
2.启动仪器,在预设的频率下开始进行振荡。
3.通过测量振荡的幅值以及周期时间,利用拉普拉斯公式来计算出液体表面张力。
动态方法相对于静态方法需要更精准的仪器,同时还要对液体的粘度以及挥发性进行控制。
由于动态法的测量对环境干扰比较小,因此动态方法通常比静态方法更精准。
总结表面张力仪的测试原理在不同方法下具有不同的特点。
静态方法可以得到比较准确的结果,但其测试中需要保证环境条件相对稳定;动态方法的误差较小,但需要更精确的仪器,并且还要对液体的粘度和挥发性进行控制。
表面张力的测量可以用于支持在各种应用领域中所需的物理化学属性。
表面张力的测试方法
表面张力的测试方法
有几种常见的表面张力测试方法,包括:
1、渗透压法。
将浸渍液滴放在物质表面上,观察滴的形状以确定表面张力的大小。
一般来说,表面张力越大,液体滴的形状越接近球形;表面张力越小,滴的形状越平坦。
2、玻璃板法。
将一块均匀涂有液体样品的玻璃板悬挂在某一支架上,然后测量板的下沉深度,通过比较不同样品的下沉深度来确定表面张力的大小。
3、悬垂法。
将一块正方形或长方形的物体悬挂在液体上,并测量物体浸入液体的深度。
通过比较不同物体在相同液体中的浸入深度来确定表面张力的大小。
4、粘度法。
通过测量液体在毛细管中的上升高度或滴下时间来确定表面张力的大小。
一般来说,表面张力越大,液体的粘度越高,上升高度越小或滴下时间越长。
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表面张力测试达因值标准
表面张力测试达因值标准一、测试原理表面张力测试是通过测量液体表面张力,从而了解液体分子间的相互作用的强度。
达因值是表示液体表面张力的单位,它是通过将液体表面的力与一个标准重物所做的功相平衡来得到的。
二、测试仪器1.表面张力仪:用于测量液体的表面张力。
2.标准重物:用于测量液体表面的力。
3.恒温水槽:用于保持测试温度的恒定。
4.样品杯:用于盛装测试液体。
三、样品准备1.按照测试要求选择合适的液体样品。
2.将样品倒入样品杯中,确保样品表面干净、平整。
3.将样品杯放入恒温水槽中,保持测试温度在规定范围内。
四、测试步骤1.打开表面张力仪,预热仪器。
2.将标准重物放置在表面张力仪的力臂上,调整力臂位置,确保与液面垂直。
3.将样品杯放置在表面张力仪的测试台上,确保样品表面与力臂平行且无气泡。
4.开始测试,记录表面张力值和测试温度。
5.进行至少三次测试,取平均值作为最终结果。
五、数据处理与结果分析1.根据测试结果计算达因值。
达因值的计算公式为:达因值= 表面张力值/温度。
2.将不同样品的测试结果进行比较,分析表面张力与物质性质之间的关系。
3.根据测试结果,可以进一步研究液体表面的微观结构和分子间相互作用。
六、测试报告编写1.测试报告应包括以下内容:样品信息、测试温度、表面张力值、达因值、结果分析和结论。
2.报告中应附上测试原始数据和图表,以便进行数据分析和验证。
3.测试报告应简洁明了地表达测试结果和结论,为使用者提供有价值的信息。
七、注意事项与误差控制1.确保测试过程中样品表面无气泡干扰,以免影响测试结果。
2.在测试过程中要保持温度的恒定,以减小温度变化对表面张力的影响。
3.对同一样品进行多次测试,以减小测试结果的误差。
最大泡压法测定溶液的表面张力(泡压法、滴重法、毛细管升高法)
最⼤泡压法测定溶液的表⾯张⼒(泡压法、滴重法、⽑细管升⾼法)表⾯张⼒的测定——最⼤⽓泡压⼒法、滴重法、⽑细管升⾼法⼀、实验原理:1.最⼤⽓泡压⼒法测定表⾯张⼒(装置如下图所⽰):其中,B是管端为⽑细管的玻璃管,与液⾯相切。
⽑细管中⼤⽓压为P0。
试管A中⽓压为P,当打开活塞E时,C中的⽔流出,体系压⼒P逐渐减⼩,逐渐把⽑细管液⾯压⾄管⼝,形成⽓泡。
当⽓泡在⽑细管⼝逐渐长⼤时,其曲率半径逐渐变⼩,⽓泡达最⼤时便会破裂。
此时⽓泡的曲率半径最⼩,即等于⽑细管半径r,⽓泡承受的压⼒差也最⼤△P=P0-P=2γ/r 此压⼒差可由压⼒计D读出,故γ=r△P/2若⽤同⼀⽀⽑细管测两种不同液体,其表⾯张⼒分别为γ1、γ2,压⼒计测得压⼒差分别为△P1、△P2则:γ1/γ2=△P1/△P2若其中⼀种液体的γ已知,例如⽔,则另⼀种液体的表⾯张⼒可由上式求得。
2.⽑细管⾝升⾼法(装置如下图所⽰):⽑细管法测定表⾯张⼒仪器⽑细管表⾯张⼒⽰意图当⼀根洁净的,⽆油脂的⽑细管浸进液体,液体在⽑细管内升⾼到h⾼度。
在平衡时,⽑细管中液柱重量与表⾯张⼒关系为:2πσrcosθ=πr2gdhσ=gdhr/2cosθ(1)如果液体对玻璃润湿,θ=0,cosθ=1(对于很多液体是这样情况),则:σ=gdhr/2 (2)式中σ为表⾯张⼒;g为重⼒加速度;d为液体密度;r为⽑细管半径。
上式忽略了液体弯⽉⾯。
如果弯⽉⾯很⼩,可以考虑为半球形,则体积应为:πr3 -2/3πr3 =1/3πr3从(2)可得:σ=gdr/2(h+1/3r)(3)更精确些,可假定弯⽉⾯为⼀椭圆球。
(3)式应变为:σ=gdhr/2(1+1/3(r/h)-0.1288(r/h)2+0.1312(r/h)3)(4)3. 滴重法(装置如右图所⽰):从图中可看出,当达到平衡时,从外半径为r的⽑细管滴下的液体重量应等于⽑细管周边乘以表⾯张⼒,即:mg=2πσr (5)式中m为液滴质量;r为⽑细管外半径;σ为表⾯张⼒;g为重⼒加速度。
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。
表面张力测试原理
表面张力测试原理表面张力是液体分子间的相互作用力,是液体在表面形成薄膜的现象。
表面张力测试原理是通过测量液体表面的张力来判断液体的表面性质和质量。
表面张力的测试方法有很多种,常见的有接触角法、静水压法、浮力法等。
接触角法是指测量液体与固体之间的接触角来估计表面张力。
静水压法是通过测量液体在管道内产生的静水压力来间接测量表面张力。
浮力法是通过在液体中浸入一块已知面积的物体,测量物体浮起时产生的浮力来计算表面张力。
接触角法是最常用的表面张力测试方法之一。
它利用液体与固体之间的接触角来判断液体的表面张力。
接触角是液体与固体接触时,液体表面与固体表面之间的夹角。
对于液体在固体表面上的接触,存在三种情况:接触角小于90度,接触角等于90度,接触角大于90度。
当液体在固体表面上形成凸起的形状时,接触角小于90度。
这种情况下,液体在固体表面上的张力大于液体在自由表面上的张力,表面张力较大。
当液体在固体表面上形成扁平的形状时,接触角等于90度。
这种情况下,液体在固体表面上的张力等于液体在自由表面上的张力,表面张力较小。
当液体在固体表面上形成凹陷的形状时,接触角大于90度。
这种情况下,液体在固体表面上的张力小于液体在自由表面上的张力,表面张力较小。
静水压法是一种通过测量液体在管道内产生的静水压力来间接测量表面张力的方法。
静水压力与液体的表面张力有一定的关系。
当液体表面张力较大时,液体在管道内形成的静水压力较大;当液体表面张力较小时,液体在管道内形成的静水压力较小。
通过测量液体在管道内的静水压力,可以间接地推测液体的表面张力大小。
浮力法是一种通过在液体中浸入一块已知面积的物体,测量物体浮起时产生的浮力来计算表面张力的方法。
根据浮力平衡原理,液体对物体的浮力等于物体的重力。
通过测量物体浸入液体前后的重力差异,可以计算出液体对物体的浮力,从而推测液体的表面张力大小。
表面张力测试原理是通过测量液体表面的张力来判断液体的表面性质和质量。
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
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。
油的表面张力测试方法
油的表面张力测试方法一、前言油的表面张力是指液体表面所呈现的弹性,它对于液体的稳定性和流动性都有着重要的影响。
因此,测试油的表面张力也成为了一项非常重要的工作。
本文将介绍测试油的表面张力方法。
二、实验器材1. 表面张力计2. 毛细管3. 电子天平4. 滴定管5. 试管6. 水槽三、实验步骤1. 准备工作首先需要准备好实验所需的器材和试剂,并将它们清洗干净。
然后将毛细管浸入水中,用手指捏住顶端,使其内部充满水,并将顶端放入一个干燥的试管中。
2. 测量毛细管内水柱高度使用电子天平测量毛细管及其内部水柱的质量,并记录下来。
然后使用游标卡尺测量毛细管内水柱高度,并记录下来。
3. 测量油的密度在试管中加入一定数量待测油,并用电子天平称重。
然后使用密度计或其他方法测量该油样品的密度,并记录下来。
4. 测量油的表面张力将表面张力计放置在水槽中,使其与水平面平行。
然后将待测油滴入水槽中,直到其表面几乎与水平面相等。
使用滴定管向油表面滴加一些水,直到出现液柱下降的现象。
记录下此时液柱高度,并重复此过程多次,取平均值。
5. 计算表面张力根据公式:γ = 2σ/ρh,其中γ为油的表面张力,σ为液柱下降高度,ρ为油的密度,h为毛细管内水柱高度。
使用上述公式计算出待测油的表面张力。
四、注意事项1. 实验室应保持清洁卫生。
2. 所有器材和试剂必须经过彻底清洗和消毒。
3. 实验操作要仔细、耐心,并按照规定流程进行。
4. 每次实验前都要检查设备是否正常工作。
5. 测量结果应该进行多次重复实验,并取平均值。
五、总结测试油的表面张力是一项非常重要的工作,在实验操作中需要注意各种细节和注意事项。
只有保证实验操作的准确性和规范性,才能得到更加准确的测试结果。
固体表面张力测试方法
固体表面张力测试方法第1部分固体表面张力测试方法1、定义固体表面张力(Solid-Surface Tension),又称表面张力,毛细管张力,是表面活性剂体系中单个大分子与液体界面间受到的化学作用所产生的力,它是一种特殊的表面活性力,是界面上分子自身メトロポリス作用和紧束作用的结果。
2、测试方法(1)毛细管液滴法毛细管液滴法是根据表面活性剂体系的毛细管理论和毛细管形成和液滴形成机理来测定表面张力的一种常用方法。
它是利用表面活性剂体系的表面张力在毛细管面上产生作用达到一定的剪切稳定时,毛细管内外液体分别为不同液体时,毛细管面上的液滴拉伸形成一个球形,其表面张力的大小与球形的直径成正比。
该方法的测试简便,结果准确,可较快、精确测定出体系中的表面张力,因此适用于比较实验和工业生产。
(2)液滴蒸发法液滴蒸发法是根据液滴体系表面张力的影响,测定出液滴体系的表面张力大小的一种方法。
该方法是利用液滴的表面张力作用,在固定的环境温度、相对湿度、大气压力的条件下,测定液滴表面张力大小的方法。
测定的过程是将液滴静止放在固定的环境条件下,由于液滴表面受到表面张力的作用,液滴的形状会发生变化,如果液滴表面张力足够大,液滴会被吸到表面上,开始蒸发,蒸发的过程是由表面张力所控制的,因此可以根据液滴蒸发的速率来测定液滴体系中的表面张力大小。
3、结果分析(1)毛细管液滴法根据毛细管液滴法的测量结果,可以计算出表面张力的数值,一般表示为质量力/单位面积或距离单位力/单位面积,单位一般为牛顿/平方毫米(N/mm2),可以根据表面张力的数值分析出液体体系中表面活性剂的性质。
(2)液滴蒸发法根据液滴蒸发法的测量结果,可以计算出液滴体系的表面张力,一般表示为牛顿/平方毫米(N/mm2),或距离单位力/单位面积。
另外,也可以根据液滴蒸发的速率变化,得出液滴表面张力随环境变化的规律,从而推断出液滴体系中表面活性剂的性质。
表面张力测定方法
测定表面张力有以下几种方法。
(1)表面张力法表面张力测定法适合于离子表面活性剂和非离子表面活性剂临界胶束浓度的测定,无机离子的存在也不影响测定结果。
在表面活性剂浓度较低时,随着浓度的增加,溶液的表面张力急剧下降,当到达临界胶束浓度时,表面张力的下降则很缓慢或停止。
以表面张力对表面活性剂浓度的对数作图,曲线转折点相对应的浓度即为CMC。
如果在表面活性剂中或溶液中含有少量长链醇、高级胺、脂肪酸等高表面活性的极性有机物时,溶液的表面张力-浓度对数曲线上的转折可能变得不明显,但出现一个最低值(图2—15)。
这也是用以鉴别表面活性剂纯度的方法之一。
(2)电导法本法仅适合于表面活性较强的离子表面活性剂CMC的测定,以表面活性剂溶液电导率或摩尔电导率对浓度或浓度的平方根作图,曲线的转折点即CMC。
溶液中若含有无机离子时,方法的灵敏度大大下降。
(3)光散射法光线通过表面活性剂溶液时,如果溶液中有胶束粒子存在,则一部分光线将被胶束粒子所散射,因此测定散射光强度即浊度可反映溶液中表面活性剂胶束形成。
以溶液浊度对表面活性剂浓度作图,在到达CMC时,浊度将急剧上升,因此曲线转折点即为CMC。
利用光散射法还可测定胶束大小(水合直径),推测其缔合数等。
但测定时应注意环境的洁净,避免灰尘的污染。
(4)染料法一些有机染料在被胶团增溶时。
其吸收光谱与未增溶时发生明显改变,例如频那氰醇溶液为紫红色,被表面活性剂增溶后成为蓝色。
所以只要在大于CMC的表面活性剂溶液中加入少量染料,然后定量加水稀释至颜色改变即可判定CMC值。
采用滴定终点观察法或分光光度法均可完成测定。
对于阴离子表面活性剂,常用的染料有频那氰醇、碱性蕊香红G;阳离子表面活性剂可用曙红或荧光黄;非离子表面活性剂可用频那氰醇、四碘荧光素、碘、苯并紫红4B等。
采用染料法测定CMC可因染料的加入影响测定的精确性,尤其对CMC 较小的表面活性剂的影响更大,另外,当表面活性剂中含有无机盐及醇时,测定结果也不甚准确。
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。
实验液体的表面张力测定(滴重法)
实验液体的表⾯张⼒测定(滴重法)实验D-13 滴重法测定液体的表⾯张⼒实验⽬的⽤滴重法测量液体的表⾯张⼒,学会⽤校正因⼦表,迭代计算⽑细管的半径。
实验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: 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: 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。
纯⽔的表⾯张⼒见最⼤泡压法实验;⽔和酒精的密度数据见恒温技术与粘度实验。
仪器与药品屈⽒粘⼒管⼀根。
测液体⽐重⽤⽐重瓶⼀个。
游标卡尺⼀根(公⽤)。
50ml 和100ml 烧杯各⼀个。
薄膜表面张力测试方法
薄膜表面张力测试方法
薄膜表面张力测试方法
一、张力原理
薄膜表面张力是指薄膜面内部施加了一种外力,使得表面本身形成了一个张力场,其中表面上每一个点都处于一个外力的作用之下。
这种外力有时也被称为表面张力,是一种成型力,是表面形成和保持形状、弹性、粘性及润湿性等表面性质的来源。
二、测试方法
1、表面张力拉力力测试:
拉力张力测试是指用一种拉伸测试仪,通过拉伸薄膜表面来测量液体表面张力的方法,测量过程中,拉伸仪通过拉伸薄膜表面,使其在拉伸仪夹紧处中间形成一个张力场,当拉伸仪取出时,表面张力的大小就可以通过拉伸仪的单位值来表示。
2、表面张力滴量测试:
表面张力滴量测试是指把一定量的液体滴在薄膜表面上,开始时状态是相对较松散的,当表面载荷增加时,滴会变得更加紧密,从而反映出液体表面的张力值。
三、测试步骤
1、安装测试仪器:
在进行张力测试之前,首先需要安装,我们可以选择一定规格的拉伸仪,以及相应的测试装置,如极端拉伸仪等,以确定测试仪器的质量和参数。
2、完成测试:
将测试仪器安装完毕后,接下来就是进行测试了,可以将薄膜表面的液体滴在测试仪器上,然后根据测试结果,将负载施加到测试仪器上,并读取出测量出来的张力值,这就是薄膜表面张力的测试结果。
3、数据分析:
测试完成后,我们需要对测试结果进行分析,以判断薄膜表面的张力是否符合要求,以此来断定薄膜表面的质量。
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毛细管上升法
测定原理:
将一支毛细管插入液体中, 液体将沿毛细管上升, 升到一定高度后, 毛 细管内外液体将达到平衡状态, 液体就不再上升了。此时, 液面对液体 所施加的向上的拉力与液体向下的力相等。则表面张力 : γ=ρghr*r/(2cosθ) 式中γ为表面张力, r 为毛细管的半径, h 为毛细管中液面上升的高度, ρ为 测量液体的密度, g 为当地的重力加速度, θ为液体与管壁的接触角。
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滴体积法
• 当一滴液体从毛细管滴头滴下时, 液滴的重力与液滴的表面张力以及 滴头的大小有关。Tate首先提出了表示液滴重力(mg) 的简单关系 式:mg=2πrγ,实验结果表明, 实际体积比计算的体积小得多。因此 Harkins 就引入了校正因子, 则更精确的表面张力可以表示为:
• 其中m 为液滴的质量, V 为液滴体积, f 为校正因子, 可查表得到[16, 23]。只要测出数滴液体的体积, 利用( 13) 式就可计算出该液体的表面 张力。
悬滴法
悬滴法是根据在水平面上自然形成的液滴形状计算表面张力。在一定平面上, 液滴形 状与液体表面张力和密度有直接关系。由Laplace公式, 描述在任意的一点P 曲面内外压 差为:
式中R1, R2 为液滴的主曲率半径; z 为以液滴顶点O 为原点, 液滴表面上P 的垂直坐标; P0 为顶点O 处的静压力。
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液体表面张力的测定方法分静力学法和动力学法
静力学法:毛细管上升法、du Noüy 环法、Wilhelmy 盘法、旋滴法、悬滴法、滴体积法、最大气泡压力法 动力学法有震荡射流法、毛细管波法
由于动力学法本身较复杂, 测试精度不高, 而先前的数 据采集与处理手段都不够先进, 致使此类测定方法成功应用 的实例很少。因此, 迄今为止, 实际生产中多采用静力学测 定方法。
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最大气泡压力法
• 若在密度为ρ的液体中, 插入一个半径为r的毛细管, 深度为t, 经毛细管 吹入一极小的气泡, 其半径恰好与毛细管半径相等。此刻, 气泡内压力 最大。根据拉普拉斯公式, 气泡最大压力为:
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差分最大气泡压力法
• 差分最大气泡压力法最早是由Sugden 于1921 年提出来的并提出计算 公式, 后经过Cuny和Wolf 等的不断改进, 原理是:两个同质异径的毛细 管插入被测液体中, 气泡从毛细管中通过后到达液体中, 测量两个毛细 管中气泡的最大压力p1 和p2, 表面张力是压差的函数, 计算公式为:
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Thanks
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Wilhelmy 盘法
用铂片、云母片或显微镜盖玻片挂在扭力天平或链式天平上, 测定当 片的底边平行面刚好接触液面时的压力, 由此得表面张力, 公式为: 式中,W 总为薄片与液面拉脱时的最大拉力,W片为薄片的重力, l 为薄片 的宽度, 薄片与液体的接触的周长近似为2l, φ为薄片与液体的接触角
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表面张力系数的测试方法
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凡作用于液体表面,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。正 是因为这种张力的存在,有些小昆虫才能无拘无束地在水面 上行走自如。
定义:S= ds/de 式中de 为悬滴的最大直径, ds 为离顶点距离为de 处悬滴截面的直径
式中b 为液滴顶点O 处的曲率半径。此式最早是由A到的1/H 为已知, 即可求出表( 界) 面张力。应用Bashforth-Adams 法, 即可算出作为S 的函数的1/H 值。因为可采用定期摄影或测量ds/de 数值随时间的 变化, 悬滴法可方便地用于测定表( 界) 面张力。