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Du Noüy環法測試表面張力

Du Noüy環法測試表面張力
麥奇克/Microtrac  2022-03-16  |  閱讀:2804

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作者:Susanna Laurén,Biolin Scientific


DU NOüY方法利用鉑金環與液體表面的相互作用。通過移動放置液體容器的樣品臺,鉑金環被浸沒在界面以下。浸沒后,樣品臺逐漸降低,鉑金環拉起液體形成彎月面。最終,彎月面從鉑金環上脫落。在此之前,彎月面的體積(相當于所施加的力)達到最大值,并在實際脫落之前開始下降。


DU NOüY環法測試的步驟

1.jpg


在上圖中,可以識別出實驗的不同階段。

1. 環在表面之上,力為零。

2. 環接觸到表面,由于環與表面之間的粘附力,產生輕微的正作用力。

3.環必須穿過表面(由于表面張力),這導致一個小的負的作用力。

4. 環使表面斷裂,由于環的支撐線,測量到一個小的正力。

5. 當環提升通過表面時,測量的力開始增加。

6. 環繼續提升,力一直增加,直到

7. 達到了最大的力。

8. 在達到最大值之后,力會有一個小的下降,直到液體薄層斷裂(或環被推回表面以下)。

 

用這種技術來計算表面或界面張力是基于這個最大力的測量。環的浸沒深度和環在經歷最大拉力時上升的高度與此技術無關。最初的計算是基于具有無限直徑(或線性)的環,而不考慮由于環的一側接近另一側而被拉起的多余液體。現在通常使用校正因子[1,2]。為了使用修正系數,因此必須知道液體的密度。


[1] C. Huh and S.G. Mason, Colloid & Polymer Sci. 253 (1975) 566-580.
[2] H.H. Zuidema and G.W. Water, Industrial and Engineering Chemistry 13 (1941) 312-313


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