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动态界面张力

发布于:2010-05-05T17:05:38 阅览次数:4128

  多相系统中相之间存在着界面,处于界面的分子与处于相本体内的分子所受压力是不同的。气体-液体界面、固体-液体界面、液体-液体界面,因界面分子受力不平衡,构成分子外表向液体内部方向的作用力,此笔直液面方向的力即为界面张力。纯水的界面张力根据温度不同,约在72mN/m左右。

  假如水中加了外表活性剂(如潮湿剂、流平剂等)就会影响液体的界面张力。在构成新的界面时,外表活性剂“跑到”新的界面是需求时刻的。例如喷墨打印机的打印头喷墨到纸张上只需求十几毫秒(或更短时刻),乳胶漆滚涂到墙面上或汽车漆喷涂到工件上需求几十到几千毫秒,不同的外表活性剂“跑到”新的界面需求的时刻不同,所以对产品的潮湿,流平功能的影响也有所不同。如下图所示,图1是Sita界面张力仪的毛细管刚构成新的气泡(即新的界面时),外表活性剂只要少数集合到新的界面上。随界面构成的时刻越久(即气泡寿数越长),外表活剂剂集合到界面上就越多。Sita界面张力仪能够测出从15毫秒到15秒的动态界面张力。

  而走漏的环法或板法测的只能是液体几分钟后到达平衡后的静态界面张力(如上图的最终一个数据:29nN/m),而不能测验要害的刚构成新界面时的界面张力。

  Sita界面张力仪用泡压法不断发生新的外表或鸿沟外表,如此外表活性物质在丈量进程中分散,此刻界面张力值视外表活性物质随时刻的分散才能而定。

外表张力仪

  因而许多清洁及潮湿进程的情况及成果,彻底遭到动态外表活性物质的影响,所以能丈量及记载界面张力随时刻的改变景象,真实非常重要. Sita界面张力仪带有毛细管,把毛细管没入液面,使气流经过毛细管,添加管内空气压力,毛细管下端会发生气泡,此气泡球体的半径不断减小,直到气泡半径与毛细管半径相一起,气泡开端脱离毛细管结尾,此刻气泡压力呈最大值,根据Laplace-relation 公式,此最大最小压力差与界面张力有关,因而藉由丈量气泡的压力差可计算出此刻的界面张力. 静态水压与毛细管没入液面深度及液体密度有关,此参数可藉由相对丈量压力差而相互消去,因而界面张力的丈量不受毛细管没入液面深浅的影响. 气泡寿数称为气泡生成时刻,界说为从毛细管开端发生气泡(最小气泡压力时)至气泡球体半径与毛细管半径持平时的时刻(最大气泡压力时),尔后气泡球面急速扩展,使得气泡球体半径添加,因而气泡压力即逐渐迎接. 咱们不需具体知道毛细管的半径,因为此在线丈量仪器,可随时以纯水进行校对,此刻毛细管半径(或仪器的校对参数)可主动由压力巨细及纯水界面张力数据得出. 此仪器的在线丈量形式,可设定固定的气泡发生频率,以丈量张力值的改变,如此待测液体界面张力随时刻的改变特性,可被记载及在线监控长达至数天时刻. 注:镀液中加潮湿剂(wetting agent)作为避免针孔剂(anti-pitting agents)时,界面张力测定可作为操控湿润剂的参阅,其它如清洁液中的外表活性剂(surfactants)也能够用界面张力测定来加以操控。