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外表张力和界面张力-怎么挑选最适丈量办法

大昌洋行(上海)有限公司(大昌华嘉)  2019-06-10  点击348次

外表张力和界面张力丈量办法许多,很难确认哪一个办法为最适丈量办法。你有或许听说过力学法和光学法,也或许听过说板法和环法,可是假如丈量成果都相同的话为何要有如此多的丈量办法。因为外表张力和界面张力丈量广泛运用在不同范畴,各个样品间有显着的不同。当挑选丈量办法时,需求考虑样品和运用方向。

在这篇运用文章中,咱们会供给办法挑选的东西。经过针对样品和运用方向的发问,可以确认哪种办法最适宜测验。

快速阅读丈量办法

最常用的外表张力和界面张力的丈量办法为环法、板法和悬滴法,前两种是力学法,最终一种是光学法。

力学法是丈量气体和液体或液体和液体间在探针方位处力的改动。探针与高精度天平衔接,液体界面与探针触摸。当探针与液体界面触摸时天平记载力的改动来核算外表张力。力取决于下述要素:探针形状和巨细、探针与液体间的触摸角、液体的外表张力。探针的形状和巨细简单操控。探针一般用铂金制成来确保探针与样品的触摸角挨近0度。两种探针在测验中常常运用:板和环。当样品量有限时铂金棒也可代替板。

外表张力和界面张力也可运用光学法中的悬滴法丈量。针头处悬挂的液体形状取决于力的平衡,包含测验液体的外表张力。现代核算运用迭代办法核算Young-laplace方程的解。因而已知密度的两种不相溶液体的外表和界面张力可以核算出来。

办法挑选问题

为依据运用挑选最适丈量办法,有几件工作需求提早考虑。下面咱们总结了一些问题。

是否需求规范化的丈量办法

力学法是国际规范中丈量外表张力最遍及的测验办法,虽然一些光学法的规范依然存在。张力丈量规范清单如表1所示。假如您的运用需求遵从工业规范,那么需求依据规范挑选测验办法。

样品体积是否有限

在一些运用中,尤其是生物类样品,因为样品贵重或难以获得等原因样品量非常有限。在这种状况下,有必要挑选小样品量丈量办法。

在力学法中,所需样品量在毫升规模。切当的样品量依据挑选样品杯确认,样品量要确保探针彻底浸入。样品杯的直径有必要确保探针有满意的空间。在力学法中,可选用铂金棒法测验小体积样品。铂金棒直径小,可选用小半径样品杯,因而所需样品量会比大样品杯少。可是铂金棒的丈量精度低于板和环。因而关于小体积样品,因为悬滴法测验仅需10μL样品,最适宜小体积样品丈量。

是否为外表活性剂类样品

测验外表活性剂类样品会有风趣的发现。如表1所示,丈量外表活性剂样品的外表张力有两个规范可参阅。这两个规范别离运用板法和环法测验。但是环法测验外表活性剂类样品有些问题,因为在丈量进程中外表的拉扯导致。这意味着因为在拉扯中新的外表积继续发生,导致在测验进程中很难到达平衡状况。测验成果会比在平衡状况下的成果偏大。

另一方面,板法因为在测验进程中板在测验液体中安稳因而简单获得安稳状况。但是板的外表会发生吸附现象,改动板的浸润性。因为上述原因,悬滴法是丈量外表活性剂样品外表张力的最适办法,除非一定要遵从特定规范。另一个挑选力学法测验的原因是可以主动丈量临界胶束浓度。

测验液体的粘度

因为力学法测验是根据液体与探针间的浸润性,例如可以构成弯月面,因而液体的粘度需求考虑在内。当液体的粘度过高,则需求更长的时刻潮湿探针。这关于板法测验来说是很简单完成的,因为板法在测验进程中会有很长时刻的平衡时刻。因为粘性样品对环的拉力很难操控,因而环法并不适宜粘度大的液体样品测验。虽然悬滴法可以测定粘度大于1000mPa*s的样品,但因为样品密度相同对测验有影响,因而并不能确认粘度样品的边界。当考虑测验办法是否适宜样品外表张力测验时,需求提早测验下当将样品倒入样品杯时液体的活动状况。一些常见液体的粘度数值可参见表2

样品污染是否简单清洗

当运用力学法测定外表和界面张力时,样品杯和探针的清洁至关重要。探针开始要运用适宜的溶液润洗,然后用酒精灯烘烤,确保在测验进程中探针有很好的潮湿性。样品杯可以用相同的溶液清洗,而且运用去离子水清洗,以备下次运用。在许多状况下,探针和样品杯的清洗所需时刻远大于测验时刻。为了防止清洗进程的时刻耗费,可以运用光学丈量法,移液枪头用后即可扔掉。

在丈量进程中是否需求控温

关于许多种资料来说,外表张力巨细受温度影响。假如是这种状况,控温是有必要的。例如,假如研讨在洗衣进程中外表活性剂的性质,那么在外表张力丈量进程中需求控温。

另一方面,关于生物类样品,为获得准确成果需将温度操控在37。一般外表张力的数值应标明测验温度。光学法的Theta设备和力学法的Sigma设备均可以控温,但Sigma控温更为快捷。

在丈量进程中是否要操控压力

在一些运用中,尤其是在原有挖掘进程中,压力起到重要作用。因为外表和界面张力与压力有关,因而针对该类样品需求在特定的压力条件下测验。Theta高压附件可以满意温度和压力操控。

是否需求丈量其他参数

光学法的Theta和力学法的Sigma均可以在测验外表和界面张力两种方针外还可以测定其他方针。假如上述两种办法均适宜您的样品测验,您或许需求考虑其他丈量方针对您是否有用。假如常常测定外表活性剂类样品或许需求临界胶束浓度测验,临界胶束浓度浓度可在力学法的Sigma设备中完成测验。触摸角也可经过张力类仪器测验。但是光学法是最适触摸角测定办法。光学法的Theta设备还可装备震动滴模块,满意界面流变丈量,关于发泡资料和乳胶类资料来讲该参数非常重要。

总结

针对您运用的最好的丈量办法取决于样品特性和方针测验条件。一起也需求考虑是否需求其他参数丈量,而且未来是否会有新的运用需求。如表3所示,列出了不相同品和不同设备的最适丈量办法。