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表面张力如何计算

时间:2024-09-21 01:11:13   

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1.液体表面张力如何计算


  液体表面张力公式为:
S= ds/de
de为悬滴的最大直径,ds为离顶点距离为de处悬滴截面的直径。
式中b 为液滴顶点O 处的曲率半径。此式最早是由Andreas, Hauser 和Tucker提出, 若相对应与悬滴的S 值得到的1/H 为已知, 即可求出表( 界) 面张力。
应用Bashforth-Adams 法, 即可算出作为S 的函数的1/H 值。因为可采用定期摄影或测量ds/de 数值随时间的变化, 悬滴法可方便地用于测定表( 界) 面张力。

扩展资料
液体表面张力的测定方法分静力学法和动力学法。静力学法有毛细管上升法、du Noüy 环法、Wilhelmy 盘法、旋滴法、悬滴法、滴体积法、最大气泡压力法;动力学法有震荡射流法、毛细管波法。
其中毛细管上升法和最大气泡压力法不能用来测液- 液界面张力。Wilhelmy 盘法, 最大气泡压力法, 震荡射流法, 毛细管波法可以用来测定动态表面张力。
由于动力学法本身较复杂, 测试精度不高, 而先前的数据采集与处理手段都不够先进, 致使此类测定方法成功应用的实例很少。因此, 迄今为止, 实际生产中多采用静力学测定方法。
参考资料:百度百科-液体表面张力

2.表面张力的单位mN/m是什么意思?


  mN/m是液体的表面张力系数,它表示液体表面相邻两部分间单位长度的相互牵引力;mN/m中第一个m表示10?3,后一个m是米的单位,所以mN/m=10?3*N/m,即0.001牛顿/米。
表面张力的单位在SI制中为牛顿/米(N/m),但仍常用达因/厘米(dyn/cm),达因是力的单位,1达因=10??牛,因此:
1dyn/cm =1mN/m。

扩展资料
测量方法
1、毛细管上升法:
简单,将毛细管插入液体中即可测量,但精确度不高。
2、挂环法:
这是测量表面张力的经典方法,可以在很难浸湿的情况下被使用。
用一个初始浸在液体的环从液体中拉出一个液体膜(类似肥皂泡),同时测量提高环的高度时所需要施加的力。
3、威廉米平板法:
这是一种万能的测量方法,尤其适用于长时间测量表面张力。
测量的量是一块垂直于液面的平板在浸湿过程中所受的力。
4、旋转滴法:
用来确定界面张力,尤其适应于张力低的或非常低的范围内。
测量的值是一个处于比较密集的物态状态下旋转的液滴的直径。
5、悬滴法:
适用于界面张力和表面张力的测量。
也可以在非常高的压力和温度下进行测量。测量液滴的几何形状。
6、最大气泡法:
非常适用于测量表面张力随时间的变化。
测量气泡最高的压力。
7、滴体积法:
非常适用于动态地测量界面张力。
测量的值是一定体积的液体分成的液滴数量。
参考资料来源:搜狗百科-表面张力系数
参考资料来源:搜狗百科-达因值

3.测定表面张力的方法有哪些


  我从教科书上找到的是1最大气泡法 2滴体积法 3毛细管法 4环法
网上找到的是:
测定表面张力有以下几种方法。
1表面张力法
2电导法
3光散射法
4染料法
详细如下:
 (1)表面张力法 表面张力测定法适合于离子表面活性剂和非离子表面活性剂临界胶束浓度的测定,无机离子的存在也不影响测定结果。在表面活性剂浓度较低时,随着浓度的增加,溶液的表面张力急剧下降,当到达临界胶束浓度时,表面张力的下降则很缓慢或停止。以表面张力对表面活性剂浓度的对数作图,曲线转折点相对应的浓度即为CMC。如果在表面活性剂中或溶液中含有少量长链醇、高级胺、脂肪酸等高表面活性的极性有机物时,溶液的表面张力-浓度对数曲线上的转折可能变得不明显,但出现一个最低值(图2—15)。这也是用以鉴别表面活性剂纯度的方法之一。
 (2)电导法 本法仅适合于表面活性较强的离子表面活性剂CMC的测定,以表面活性剂溶液电导率或摩尔电导率对浓度或浓度的平方根作图,曲线的转折点即CMC。溶液中若含有无机离子时,方法的灵敏度大大下降。
 (3)光散射法 光线通过表面活性剂溶液时,如果溶液中有胶束粒子存在,则一部分光线将被胶束粒子所散射,因此测定散射光强度即浊度可反映溶液中表面活性剂胶束形成。以溶液浊度对表面活性剂浓度作图,在到达CMC时,浊度将急剧上升,因此曲线转折点即为CMC。利用光散射法还可测定胶束大小(水合直径),推测其缔合数等。但测定时应注意环境的洁净,避免灰尘的污染。
 (4)染料法 一些有机染料在被胶团增溶时。其吸收光谱与未增溶时发生明显改变,例如频那氰醇溶液为紫红色,被表面活性剂增溶后成为蓝色。所以只要在大于CMC的表面活性剂溶液中加入少量染料,然后定量加水稀释至颜色改变即可判定CMC值。采用滴定终点观察法或分光光度法均可完成测定。对于阴离子表面活性剂,常用的染料有频那氰醇、碱性蕊香红G;阳离子表面活性剂可用曙红或荧光黄;非离子表面活性剂可用频那氰醇、四碘荧光素、碘、苯并紫红4B等。采用染料法测定CMC可因染料的加入影响测定的精确性,尤其对CMC较小的表面活性剂的影响更大,另外,当表面活性剂中含有无机盐及醇时,测定结果也不甚准确。
 目前还有许多现代仪器方法测定CMC,如荧光光度法、核磁共振法、导数光谱法等。

4.表面张力的测定方法有哪些


  一、 测定方法 
液体表面张力的测定方法分静态法和动态法。
静态法,有毛细管上升法、DuNouy吊环法、Wilhelmy盘法、旋滴法、悬滴法、滴体积法、最大气泡压力法;动态法有旋滴法、震荡射流法和悬滴法等。其中毛细管上升法和最大气泡压力法不能用来测液-液界面张力。Wilhelmy 盘法,最大气泡压力法,振荡射流法可以用来测定动态表面张力。 
静态法测定表面张力 
1、 滴重法 
滴重法也叫做滴体积法,这种反分法比较精确而且简便。其基本原理是:自一毛细管滴头滴下液体时,液滴的大小与液体的表面张力有关,即表面张力越大,滴下的液滴也越大,二者存在关系式: 
W=2πRγf (1)
γ=W/(2πRf} (2) 
式中,W为液滴的重量;
R为毛细管的滴头半径,其值的大小由测量仪器决定;
f为校正系数。一般实验室中测定液滴体积更为方便,
因此式(2)又可写为: 
γ=(Vρg/R)×(1/2πf) (3) 
式中,V为液滴体积;ρ为液体的密度;f为校正因子。 
对于特定的测量仪器和被测液体,R和ρ是固定的,在测量过程中,只要测出数滴液体的体积, 就可计算出该液体的表面张力。 
2、毛细管上升法
将一支毛细管插入液体中,液体将沿毛细管上升,升到一定高度后,毛细管内外液体将达到平衡状态,液体就不再上升了。此时,液面对液体所施加的向上的拉力与液体总向下的力相等。则 
γ=1/2 ρlρg ghrcosθ (1) 
式中γ为表面张力;r为毛细管的半径;h为毛细管中液面上升的高度;ρl为测量液体的密度;ρg为气体的密度(空气和蒸气;g为当地的重力加速度;θ为液体与管壁的接触角。若毛细管管径很小,而且θ=0时,则上式(1)可简化为 
γ=12ρghr (2)

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