具體來(lái)說(shuō),構成液體的分子在表面上所受的力與本體內的會(huì )不相同。在本體內的分子所受的力是對稱(chēng)的、平衡的。而在表面上的分子,受本體內分子吸引而無(wú)反向的平衡力。這就是說(shuō),它受到的是拉入本體內的力。也就是說(shuō),力圖將表面積縮小,使這種不平衡的狀態(tài)趨向平衡狀態(tài)。熱力學(xué)的說(shuō)法是:要將這體系的表面能降至小,這個(gè)力就稱(chēng)為“表面張力",也說(shuō)是單位面積上的自由能(J/m2),也就是形成或擴張單位面積的界面所需的低能量。它的數值和表面張力(N/m)一致。由于習慣,常用表面張力表示表面自由能,它對液體表面的物理化學(xué)現象起著(zhù)的作用。在日常生活中,早晨荷葉上的露珠、杯子中的弧形水面等均為表面張力現象。
白金板法
當感測白金板浸入到被測液體后,白金板周?chē)蜁?huì )受到表面張力的作用,液體的表面張力會(huì )將白金板盡量地往下拉。當液體表面張力及其他相關(guān)的力與平衡力達到均衡時(shí),感測白金板就會(huì )停止向液體內部浸入。這時(shí)候,儀器的平衡感應器就會(huì )測量浸入深度,并將它轉化為液體的表面張力值。
具體測試過(guò)程中,白金板法的測試步驟為:
(1)將白金板浸入液體內;
(2)在浸入狀態(tài)下,由感應器感測平衡值;
(3)將感應到的平衡值轉化為表面張力值,并顯示出來(lái)。
第二、測試過(guò)程方面:
1、當白金板或玻璃皿不干凈時(shí),測量值會(huì )有所誤差,而且再現性較差,數值忽大忽小或持續增加或持 續減小,所以應力求保持干凈。舉例而言,比如在測水的過(guò)程中使用者將手指輕輕點(diǎn)水,本儀器立即會(huì )顯示出變化了的較小的張力值,這是是因為人的手有油,改變了水的表面特性。
2、本儀器已經(jīng)對密度作了一定的修正。如果需要保證測試的結果的更,請參考附件中的修正表進(jìn)行修正。
3、為了達到測試精度要求,本公司的白金板均為訂制,表面進(jìn)行了粗糙度處理。因此應避免白金板表面的劃傷和磨損。如果使用者自行更換而無(wú)法測量準確時(shí),本公司不負任何責任。
4、根據物理化學(xué)原理,事實(shí)上在測試過(guò)程中對測值有影響的自然條件有(1)溫度;(2)氣壓。
5、通常而言液體的表面張力隨溫度的升高而降低。所以如果對這種變化很在意的話(huà)建議您選購一臺我公司的控溫精度為0.1℃帶有制冷功能的恒溫槽以及對被測試樣能進(jìn)行保溫的樣品恒溫池。
6、測量高揮發(fā)性液體時(shí)應加快測試過(guò)程,高揮發(fā)性液體在測量時(shí)很容易粘著(zhù)在白金板上,請在做重復性測試前將白金板清洗干凈。
7、測量時(shí)發(fā)生蒸發(fā)現象時(shí),表面張力值會(huì )隨時(shí)間的變化而升高。
8、雖然玻璃皿中被測液體的多少不會(huì )影響到測值的準確性,但為了妥善起見(jiàn),請確保液體有5mm高度,約15ml左右。
9、添加表面活性劑以作表面張力變化觀(guān)察時(shí),請確保不要將表面活性劑碰到白金板。
10、 測量過(guò)程中樣品臺的上升或下降均會(huì )影響到表面張力值,上升時(shí)減小,下降時(shí)增加。兩者都是誤差的表現之一。