界面張力儀的概念和測量方法

　　界面是指兩相接觸的約幾個分子厚度的過渡區(qū)，如其中一相為氣體，這種界面通常稱作為表面。
 

　　嚴格說表面應是液體和固體與其飽和蒸汽之間的界面，但習慣上把液體或固體與空氣的界面稱為液體或固體的表面。常見的界面有：氣-液界面，氣-固界面，液-液界面，液-固界面，固-固界面。
 

　　與表面張力不同，處在界面層的分子，一方面受到體相內(nèi)相同物質(zhì)分子的作用，另一方面受到性質(zhì)不同的另一相中物質(zhì)分子的作用，其作用力未必能相互抵消。因此界面張力通常要比表面張力小得多。
 

　　界面張力儀一般測試的是液-液的界面張力或液-氣的表面張力。
 

　　界面張力儀根據(jù)測試原理的不同可分為二種：鉑金環(huán)法和鉑金板法(請參見右圖)。
 

　　鉑金環(huán)法是一種傳統(tǒng)的測試方法，從發(fā)明到現(xiàn)在有約70年左右的時間。它是用直徑0.37mm的鉑金絲做成周長為60mm的環(huán)。測試時先將鉑金環(huán)浸入二種不相混合液體的界面(或液面)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)所作用的大力值，再換算成真正的界面(表面)張力值。由于這種方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。
 

　　鉑金板法應用的歷史在國外也不到20年，進入國內(nèi)就更晚了。基于鉑金板法的表面/界面張力儀技術要求高、制造難度大，真正被國內(nèi)用戶廣泛使用的還是近幾年隨著國產(chǎn)鉑金板法的全自動表面/界面張力儀的研發(fā)成功并投入市場。
 

　　鉑金板法是用24mm×10mm×0.1mm的鉑金板，表面進行噴砂粗化處理，為的是更好地與被測液體潤濕。測試時將鉑金板輕輕地接觸到界面(或表面)，由于液體表面張力的作用會將鉑金板往下拉，當液體的表面張力及其他相關的力與儀器測試的反向的力達到平衡時，測試值就穩(wěn)定不變，如果是蒸餾水、乙醇等純物質(zhì)，整個測試過程快只有幾秒鐘。