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表面張力儀根據(jù)所使用的技術(shù)不同，按測(cè)試原理可分為如下幾類：

 

1、白金環(huán)法表面張力儀：

又稱du Nouy Ring method，du Nouy環(huán)法,吊環(huán)法表面張力儀，脫環(huán)法表面張力儀。其原理為白金環(huán)法的測(cè)量方法為：（1）將白金環(huán)輕輕地浸入液體內(nèi)；（2）將白金環(huán)慢 慢地往上提升，即液面相對(duì)而言下降，使得白金環(huán)下面形成一個(gè)液柱，并終與白金環(huán)分離。白金環(huán)法表面張力儀就是去感測(cè)一個(gè)高值，而這個(gè)高值形成于白金環(huán)與液體樣品將離而未離時(shí)。這個(gè)高值轉(zhuǎn)化為表面張力值的精度取決于液體的粘度。由于這個(gè)方法很早被使用，故而原有表面張力儀基本均采用這種方法，現(xiàn)有很多數(shù)據(jù)也是用這種方法測(cè)得。

☆選購本原理的表面張力儀時(shí)的特殊注意點(diǎn)：

本方法在應(yīng)用于有粘度樣品以及表面活性劑的測(cè)值時(shí)會(huì)存在問題，主要體現(xiàn)為，其一，它會(huì)將粘度計(jì)算在內(nèi)而導(dǎo)致無法測(cè)值；其二，它僅能測(cè)試一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的表面張力值而無法實(shí)現(xiàn)隨時(shí)間變化表面張力值的測(cè)試。因而，現(xiàn)在大部客戶很長選擇以白金環(huán)法為主要測(cè)試原理的表面張力儀。

同時(shí)，作為選購，一定要注意白金環(huán)的設(shè)計(jì)問題，特別是白金環(huán)的粗細(xì)設(shè)計(jì)一定要看是否符合要求。目前我們掌握的信息是國產(chǎn)的，特別承德系和山東系的白金環(huán)大部均不符合要求。

2、白金板法表面張力儀：

又稱Wilhelmy板法表面張力儀或Wilhelmy Plate method 表面張力儀。但提醒您注意的是，白金板法表面張力儀與有些客戶所稱吊板法表面張力儀有明顯區(qū)別。吊板法的基本原理仍然是白金環(huán)法的原理而不是白金板法的原理。上海梭倫研制的A20系列表面張力儀具有經(jīng)典白金板法和改進(jìn)的白金板法兩種測(cè)值方法，其中經(jīng)典白金板法即指吊板法或吊片法。

白金板法表面張力儀的原理為：當(dāng)感測(cè)白金板浸入到被測(cè)液體后，白金板周圍就會(huì)受到表面張力的作用，液體的表面張力會(huì)將白金板盡量地往下拉。當(dāng)液體表面張力及其他相關(guān)的力與平衡力達(dá)到均衡時(shí)，感測(cè)白金板就會(huì)停止向液體內(nèi)部浸入。這時(shí)候，儀器的平衡感應(yīng)器就會(huì)測(cè)量浸入深度，并將它轉(zhuǎn)化為液體的表面張力值。

☆選購本原理的表面張力儀時(shí)的特殊注意點(diǎn)：

整個(gè)測(cè)值原理很清楚的告訴了我們，采用白金板法的表面張力儀需要注意三點(diǎn)：*為傳感器的精度與分辨率；第二為白金板的設(shè)計(jì)；第三為浮力修正與否。所以，選購時(shí)建議客戶也按這些各類區(qū)別。

現(xiàn)在好的儀器均采用了白金板法原理的表面張力儀，也采用了相應(yīng)的浮力正式方式。而目前一些國產(chǎn)的，包括原來梭倫科技提供技術(shù)委托代工的BZY系列表面張力儀均會(huì)存在浮力修正值的問題，總會(huì)存在一個(gè)測(cè)值不準(zhǔn)的問題。

3、大氣泡法表面張力儀：

又稱泡壓法表面張力儀,BPA 表面張力儀。其基本原理為A為表面張力儀，其中間玻璃管F下端一段直徑為0.2mm～0.5mm的毛細(xì)管，B為充滿水的抽氣瓶，C為U型壓力計(jì)，內(nèi)盛比重較小的水或酒精、甲苯等，作為工作介質(zhì)，以測(cè)定微壓差。 將待測(cè)表面張力的液體裝于表面張力儀中，使F管的端面與液面相切，液面即沿毛細(xì)管上升，打開抽氣瓶的活塞緩緩抽氣，毛細(xì)管內(nèi)液面上受到一個(gè)比A瓶中液面上大的壓力，當(dāng)此壓力差—附加壓力（Δp=p大氣-p系統(tǒng)）在毛細(xì)管端面上產(chǎn)生的作用力稍大于毛細(xì)管口液體的表面張力時(shí)，氣泡就從毛細(xì)管口脫出，此附加壓力與表面張力成正比，與氣泡的曲率半徑成反比，其關(guān)系式為: （7） 式中，Δp為附加壓力；σ為表面張力；R為氣泡的曲率半徑。 如果毛細(xì)管半徑很小，則形成的氣泡基本上是球形的。當(dāng)氣泡開始形成時(shí)，表面幾乎是平的，這時(shí)曲率半徑大;隨著氣泡的形成，曲率半徑逐漸變小，直到形成半球形，這時(shí)曲率半徑R和毛細(xì)管半徑r相等，曲率半徑達(dá)小值，根據(jù)上式這時(shí)附加壓力達(dá)大值。氣泡進(jìn)一步長大，R變大，附加壓力則變小，直到氣泡逸出。 根據(jù)上式，R=r時(shí)的大附加壓力為: （8） 實(shí)際測(cè)量時(shí)，使毛細(xì)管端剛與液面接觸，則可忽略氣泡鼓泡所需克服的靜壓力，這樣就可直接用上式進(jìn)行計(jì)算。 當(dāng)用密度為ρ的液體作壓力計(jì)介質(zhì)時(shí)，測(cè)得與Δp大相適應(yīng)的大壓力差為Δh大則: （9） 當(dāng)將 合并為常數(shù)K時(shí)，則上式變?yōu)? （10） 式中的儀器常數(shù)K可用已知表面張力的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)得。

☆選購本原理的表面張力儀時(shí)的特殊注意點(diǎn)：

（1）大氣泡法表面張力儀現(xiàn)在中國國內(nèi)主要有兩種儀器，一種為國產(chǎn)的用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)用的儀器，通常設(shè)計(jì)較為簡單，價(jià)格相當(dāng)便宜，但不建議客戶作為測(cè)值用。另一種是進(jìn)口的大氣泡法表面張力儀，通常稱為BPA **的型號(hào)或稱為便攜式的表面張力儀，但報(bào)價(jià)通常為10萬或以上。在選購時(shí)注意，這種表面張力儀通常用于分析表面活性劑反應(yīng)速度快的樣品的測(cè)值，如毫秒級(jí)的，另一種應(yīng)用是用于現(xiàn)場(chǎng)估算用。但一定要注意毛細(xì)管內(nèi)壁的清洗與否一 定會(huì)影響到測(cè)值結(jié)果的。所以，測(cè)值精度問題值得去進(jìn)一步探討。

（2）壓力傳感器的精度會(huì)影響到測(cè)值。

所以，除非是特殊應(yīng)用，我們不建議客戶本方法儀器作為測(cè)值的表面張力儀。

3、懸滴法表面張力儀：

又稱滴體積法表面張力儀，滴重法表面張力儀，Pendant Drop表面張力儀。其基本原理為：當(dāng)液體自管口滴落時(shí)，液體的大小與液體的密度和表面張力有關(guān)。落滴重量與管口半徑與液體表面張力有關(guān)。此方法免除了對(duì)接觸角的要求，擴(kuò)大了滴外形方法的應(yīng)用范圍，但此方法對(duì)防震蕩要求相當(dāng)高，否則難以得到正確的懸滴外形曲線。同時(shí)，本方法對(duì)像素要求較高，其精度取決于分析圖像捕捉過程的像素多少。

☆選購本原理的表面張力儀時(shí)的特殊注意點(diǎn)：

本方法的表面張力儀由于測(cè)值精度問題，通常不作為選購表面張力儀的。但如果遇到如下樣品的測(cè)值時(shí)，建議客戶可以作為考慮：

（1）特殊空氣環(huán)境或壓力環(huán)境下，真空或惰性氣體條件下測(cè)試表面張力或界面張力值；
（2）高溫條件下測(cè)試物體如錫、煤、瀝清的表面張力或界面張力值；
（3）高粘度樣品的表面張力或界面張力測(cè)值。
 

4、旋轉(zhuǎn)滴法表面張力儀：

遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于液體表面張力的低值的界面張力，我們稱為超低界面張力。而這個(gè)范圍差不多不10-3mN/m。由于這個(gè)表面張力值用以上方法表面張力儀均無法測(cè)到，所以，我們只能用旋轉(zhuǎn)滴法表面張力儀測(cè)試。其原理為：通過測(cè)定一種液體在不相溶的另一種液體中的停滴的赤道寬度及赤道至液體滴頂點(diǎn)高度，通過計(jì)算公式計(jì)算出這兩種液體的界面張力值。而要注意的是，他測(cè)得的是界面張力值，必須要求有兩相形成。

但一定要注意，采用本方法的儀器只是講理論上可以分辨到某個(gè)數(shù)量級(jí)的表面張力或界面張力值，如果非得測(cè)試值，我們現(xiàn)在的技術(shù)來講是有困難的。

目前，采用本方法的表面張力儀通常用于如下情況下：

（1）油田三次采油分析表面活性劑或三元驅(qū)或二元驅(qū)的表面張力及界面張力值時(shí)用。
（2）化妝品行業(yè)微乳的界面張力分析。

選購旋轉(zhuǎn)滴法表面張力儀 的用戶，建議您看一下本如下內(nèi)容：

http://www.surface-science.com.cn/surface_tensiometer_12.html