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表面張力儀的測(cè)量原理之吊環(huán)法
點(diǎn)擊次數(shù)：2121 更新時(shí)間：2022-03-29
表面張力儀作用于液體表面,使液體表面積縮小的力,稱為液體表面張力。它產(chǎn)生的原因是液體跟氣體接觸的表面存在一個(gè)薄層,叫做表面層,表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏,分子間的距離比液體內(nèi)部大一些,分子間的相互作用表現(xiàn)為引力。就象你要把彈簧拉開些，彈簧反而表現(xiàn)具有收縮的趨勢(shì)。
采用精巧的機(jī)械結(jié)構(gòu)，由扭力絲、鉑金環(huán)、試樣托架、刻度盤、游標(biāo)指針、支架、杠桿架、微調(diào)蝸輪副、測(cè)試蝸輪副、試樣支架等關(guān)鍵件組成。操作時(shí)通過測(cè)試蝸輪副的旋轉(zhuǎn)對(duì)扭力絲施加扭力，并使該扭力與液體液面接觸的鉑金環(huán)對(duì)液體的表面張力平衡，當(dāng)扭力絲的扭力繼續(xù)增大，被測(cè)液體表面被拉破時(shí)，扭力絲扭轉(zhuǎn)的角度，在刻度盤上的游標(biāo)指示出來的值，再乘以效正因子，即得出液體實(shí)測(cè)的表面張力值和界面張力值。
表面張力儀的吊環(huán)法
吊環(huán)法是由Wilhelmy首先提出的,后來,Dognon和Abribat將其改進(jìn),測(cè)定當(dāng)打毛的鉑片、玻片或?yàn)V紙片的底邊平行界面并剛好接觸(未脫離)界面時(shí)的拉力。要滿足吊片恰好與液面接觸,既可采用脫離法,測(cè)定吊板脫離液面所需與表面張力相抗衡的最大拉力,也可將液面緩慢地上升至剛好與天平懸掛已知重量的吊板接觸,然后測(cè)定其增量,再求得表面張力的值。
吊環(huán)法的基本原理是將浸在液面上的金屬環(huán)(鉑絲制成)脫離液面,其所需的最大拉力,等于吊環(huán)自身重量加上表面張力與被脫離液面周長(zhǎng)的乘積。Timberg和Sondhauss首先使用此法,但DuNouy第一次應(yīng)用扭力天平來測(cè)定此最大拉力。Harkins和Jordan引進(jìn)了校正因子,可以用來測(cè)定純液體表面張力,測(cè)定時(shí)必須注意其表面張力有時(shí)間效應(yīng)。此外,將吊環(huán)拉離液面時(shí)要特別小心,以免液面發(fā)生擾動(dòng)。
特點(diǎn)
由于液膜有一定的厚度,同時(shí)由于上拉環(huán)也將帶起由于液膜有一定的厚度,同時(shí)由于上拉環(huán)也將帶起若干液體,并且環(huán)的半徑和被拉起的液膜的半徑稍有不同,所以吊環(huán)法的精度稍低,
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