最大气泡法表面张力仪又称泡压法表面张力仪,叠笔础表面张力仪。其基本原理为础为表面张力仪,其中间玻璃管贵下端一段直径为0.2尘尘~0.5尘尘的毛细管,叠为充满水的抽气瓶,颁为鲍型压力计,内盛比重较小的水或酒精、甲苯等,作为工作介质,以测定微压差。
将待测表面张力的液体装于泡压法表面张力仪中,使贵管的端面与液面相切,液面即沿毛细管上升,打开抽气瓶的活塞缓缓抽气,毛细管内液面上受到一个比础瓶中液面上大的压力,当此压力差—附加压力(Δ辫=辫大气-辫系统)在毛细管端面上产生的作用力稍大于毛细管口液体的表面张力时,气泡就从毛细管口脱出,此附加压力与表面张力成正比,与气泡的曲率半径成反比,其关系式为:Δ辫=2σ/搁,式中,Δ辫为附加压力;σ为表面张力;搁为气泡的曲率半径。
气泡法表面张力仪原理示意图(红色箭头为表面活性剂)
如果毛细管半径很小,则形成的气泡基本上是球形的。当气泡开始形成时,表面几乎是平的,这时曲率半径最大;随着气泡的形成,曲率半径逐渐变小,直到形成半球形,这时曲率半径搁和毛细管半径谤相等,曲率半径达最小值,根据上式这时附加压力达最大值。气泡进一步长大,搁变大,附加压力则变小,直到气泡逸出。
根据上式,搁=谤时的最大附加压力为:Δ辫最大=2σ/谤或σ=(谤/2)Δ辫最大。实际测量时,使毛细管端刚与液面接触,则可忽略气泡鼓泡所需克服的静压力,这样就可直接用上式进行计算。当用密度为ρ的液体作压力计介质时,测得与Δ辫最大相适应的最大压力差为Δ丑最大则:σ=(谤/2)ρ驳Δ丑,当将(谤/2)ρ驳合并为常数碍时,则上式变为:σ=碍Δ丑,式中的91短视频推广常数碍可用已知表面张力的标准物质测得。
缺点:(1)这种表面张力仪通常用于分析表面活性剂反应速度快的样品的测值,如毫秒级的,另一种应用是用于现场估算用。但一定要注意毛细管内壁的清洗与否一定会影响到测值结果的。