旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀的測量原理分析

2021-09-14

技術(shù)文章

旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀主要用于測量液-液之間的界面能，旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀主要由攝像頭、光源、測量窗口和毛細管(樣品管)組成, 樣品管在馬達的帶動下可以在不同的速度下旋轉(zhuǎn)。測量時，樣品管中裝滿高密度相, 然后再在高密度相中注入一滴低密度相(液滴), 樣品管在馬達的帶動下轉(zhuǎn)動，在離心力作用下液滴在樣品管的中心軸線上，并且被拉伸變形，在液滴的變化過程中, 軟件控制系統(tǒng)一直追蹤液滴的形狀并擬合出其輪廓，同時，自動算出界面張力值。
旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀是基于美國科諾技術(shù)的經(jīng)典型界面化學分析儀器，采用本系列界面張力儀可以實現(xiàn)低/超低界面張力值的分析，廣泛應用于日化用品、油田三采、微乳、表面活性劑等行業(yè)。

恒溫恒壓條件下增加單位界面面積時體系自由能的增量，我們稱之為界面張力。該體系起源于界面兩側(cè)的分子對界面上分子的吸引力不同。區(qū)別于通常情況下的界面張力測試，旋轉(zhuǎn)滴可以實現(xiàn)對低或超低界面張力的分析，而通常的方法如白金板法、白金環(huán)法無法實現(xiàn)這樣的測值。

通常，我們把10-2-10-1mN/m的界面張力稱為低界面張力，而達到10-3mN/m以下的界面張力稱為超低界面張力。

為測定超低界面張力，須人為地改變原來重力與界面張力之間的平衡以使平衡時液滴的形狀便于測定。這可以通過使體系旋轉(zhuǎn)，增加離心力場的作用來實現(xiàn)。這就是旋轉(zhuǎn)滴超低界面張力的測試原理。

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