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液體界面的表面張力和界面張力的測量方法

來(lái)源:知乎 Ally Zhong 瀏覽 1028 次 發(fā)布時(shí)間:2021-05-24

液體界面的表面張力和界面張力的測量方法如下:

有些方法基于動(dòng)力學(xué)原理,因此適合測量張力隨時(shí)間的變化。其他方法是靜態(tài)或準靜態(tài)方法,也產(chǎn)生動(dòng)態(tài)張力,但也允許接近液體界面的平衡狀態(tài),因此能夠測量平衡張力。動(dòng)態(tài)方法需要考慮動(dòng)態(tài)特性的數據解釋理論,而靜態(tài)方法的數據更容易理解。


為了克服這個(gè)問(wèn)題,Joos提出了一個(gè)理論,將動(dòng)態(tài)方法的數據減少到所謂的界面有效壽命,相當于靜態(tài)界面達到吸附狀態(tài)所需的時(shí)間。這樣就可以直接比較所有實(shí)驗技術(shù)的測量結果。每種方法都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。


實(shí)際上,這些方法都不能提供實(shí)踐所需的所有可能性,只有選擇適當數量的測量技術(shù)才能滿(mǎn)足表面科學(xué)實(shí)驗室的要求。


對于用戶(hù)來(lái)說(shuō),最重要的標準當然是商業(yè)設施的可用性,這在上表中特別標明。


使用界面法時(shí)會(huì )遇到樣品純度的問(wèn)題。液體中少量的表面活性成分會(huì )引起表面張力的劇烈變化。


因此,不能簡(jiǎn)單地通過(guò)測量任意液體來(lái)獲得方法的正確功能。對于此類(lèi)試驗測量,建議使用具有眾所周知特性和高純度的液體系統。


當所選標準樣品的測量值達到一定的準確度限值時(shí),用戶(hù)就可以對儀器的功能以及樣品的質(zhì)量作出結論。


只有少數樣品可用于此類(lèi)試驗測量。下表提供了一些此類(lèi)液體的重要數據。這些數值由不同的作者和方法確定,可以作為標準。


下面是一些標準液體的表面張力和密度:



注意,一般情況下,兩種液體之間的界面受表面活性雜質(zhì)的影響最大,測得的界面張力不是一個(gè)可靠的值。


這甚至成立,雖然表面張力的兩種液體使用有正確的值。除了正確的表面張力值作為液體純度的標準外,g也不應隨時(shí)間變化。這種行為應該在感興趣的時(shí)間間隔內進(jìn)行測試。


下表給出了兩種液體之間的界面張力值,兩種液體都是相互飽和的,以避免物質(zhì)通過(guò)界面轉移造成的影響。注意,所有液體在第二種液體中都有一定的溶解度。室溫下的溶解度極限也在表3中給出。


水和第二種液體之間的界面張力g和相互溶解度