表面张力测试方法
塑料表面张力测试标准
塑料表面张力测试标准
一、引言
塑料作为一种广泛使用的材料，在许多领域都有应用。
表面张力是塑料材料的一个重要特性，它对于塑料制品的加工、使用性能以及表面处理等方面都有重要影响。
因此，对塑料表面张力进行准确测量和评估是非常重要的。
本文将介绍塑料表面张力测试标准及其应用.
二、塑料表面张力测试方法
1.最大泡法:通过在塑料表面施加液体，观察液体在塑料表面的最人泡的大小和形状，从而计算出塑料表面的张力。
2.县液滴法:通过观察是挂在塑料表面的液滴的形状和大小，计算出塑料表面的张力。
3.润湿法:通过测量塑料表面被液体润湿的速度和程度，计算出塑料表面的张力。
三、塑料表面张力测试标准
1.国际标准: ISO 8217:2017 塑料- 接触液体的塑料材料和制品的吸水率和表面张力试验方法
2.国内标准: GB/T 34547-2017 塑料材料表面张力的测定。
四、塑料表面张力测试标准的应用
1.塑料制品加工: 通过测量塑料表面的张力，可以了解塑料制品的加工性能，如熔融温度、挤出速度等。
2.表面处理: 通过改变塑料表面的张力，可以改善塑料表面的润湿性、抗污染性等性能。
3，质量控制: 通过定期测量塑料表面的张力，可以监控塑料制品的质量，确保其满足使用要求。
五、结论
塑料表面张力测试标准对于评估和控制塑料制品的质量具有重要意义。
通过对不同塑料材料的表面张力进行准确测量，可以为加工工艺提供依据，提高产品质量，同时也有助于开发新的塑料材料和制品。
因此，我们应该加强对塑料表面张力测试标准的研究和应用，推动塑料工业的健康发展。
表面张力的测量方法
表面张力的测量方法英才学院 1236305 张雍淋 6121810519液体表面张力测量在化学、医药、生物工程等领域具有重要意义， 根据液体表面张力的大小可以确定表面活性并计算表面活性剂在溶液表面的吸附量；在合金液体体系中，借助于表面张力还可以评价金相组织及孕育效果等重要参数。
目前，测量液体表面张力系数有毛细上升法、最大气泡压力法、液滴法等。
1. 毛细上升法这个方法，研究的比较早，在理论和实际上都比较成熟。
如图 1所示，干净的毛细管浸入液体内部时，如果液体间的分子力小于液体与管壁间的附着力，则液体表面呈凹形。
此时表面张力产生的附加力为向上的拉力，并使毛细管内的液面上升, 直到液柱的重力与表面张 力相平衡。
图 1212cos ()g r r gh πσθπρρ=-1()2cos g ghrρρσθ-=其中：σ—液体的表面张力；r-毛细管的内径；θ-接触角；ρ1ρ-液体和气体的密度；h-液柱的高度；g-当地的重力加速度。
在和g实际应用中一般用透明的玻璃管，如果玻璃被液体完全润湿,可以近似的认为θ= 0。
毛细上升法是测定表面张力最准确的一种方法，国际上也一直用此方法测得的数据作为标准。
应用此方法时，要注意选择管径均匀, 透明干净的毛细管，并对毛细管直径进行仔细的标定；毛细管要经过仔细彻底的清洗，毛细管浸入液体时要与液面垂直。
2.最大气泡压力法如图 2 所示，向插入液体的毛细管轻轻的吹入惰性气体(如N2等)。
如果选用的毛细管半径很小，在管口形成的气泡基本上是球形的。
并且当气泡为半球时，球的半径最小等于毛细管半径 r ；在其前后曲率半径都比r大，如图2 所示。
当气泡为半球时，泡内的压力最大，管内外最大压差可由差压计测量得到。
图2由于毛细管口位于液面下一定位置，气泡内外最大压差P ∆应该等于差压计的读数减去毛细管端面液位静压值。
当气泡进一步长大,气泡内的压力逐渐减小直到气泡逸出。
利用最大压差和毛细管半径即可计算表面张力:2r P σ∆=此方法与接触角无关，装置简单，测定快速；经过适当的设计可以用于熔融金属和熔盐的表面张力测量。
表面张力仪的测试原理
表面张力仪的测试原理概述表面张力仪（Surface Tension Meter）是一种用于测量液体表面张力的仪器，它可以通过不同的方法，如静态与动态方法，来测量液体的表面张力值。
表面张力是指液体表面上单位长度的能量，通常用mN/m（米牛每米）或dyn/cm（达因每厘米）来表示。
表面张力仪可以用于对化学、物理和生物学领域中液体表面性质的研究。
静态方法静态方法是最常用的表面张力测量方法之一。
它可以用来测量水、有机液体或十六烷等不同液体的表面张力。
下面是静态方法的测试流程：1.将表面张力仪固定在一个框架上，框架上有一块水平的玻璃板。
2.用注射器将待测液体缓缓注入框架内，直到液体与玻璃板成一定的角度，此时液体表面高于玻璃板的高度。
3.开始测试，根据压电传感器读数可以计算出液面与玻璃板间的切线张力。
静态方法测量得到的值是相对准确的，但必须在一定范围内保证测试环境的相对湿度和温度。
同时，如果使用美洽力法进行测试，最后会得到一个浓缩系数，可以帮助计算出液体在界面上的活性系数。
动态方法动态方法也是表面张力测量中常用的方法之一，它可以测量多种表面张力的液体，如水、甘油、二甲苯等。
下面是动态方法的测试流程：1.使用注射器在表面张力仪的玻璃框架内注入待测液体。
2.启动仪器，在预设的频率下开始进行振荡。
3.通过测量振荡的幅值以及周期时间，利用拉普拉斯公式来计算出液体表面张力。
动态方法相对于静态方法需要更精准的仪器，同时还要对液体的粘度以及挥发性进行控制。
由于动态法的测量对环境干扰比较小，因此动态方法通常比静态方法更精准。
总结表面张力仪的测试原理在不同方法下具有不同的特点。
静态方法可以得到比较准确的结果，但其测试中需要保证环境条件相对稳定；动态方法的误差较小，但需要更精确的仪器，并且还要对液体的粘度和挥发性进行控制。
表面张力的测量可以用于支持在各种应用领域中所需的物理化学属性。
表面张力的测试方法
表面张力的测试方法
有几种常见的表面张力测试方法，包括：
1、渗透压法。
将浸渍液滴放在物质表面上，观察滴的形状以确定表面张力的大小。
一般来说，表面张力越大，液体滴的形状越接近球形；表面张力越小，滴的形状越平坦。
2、玻璃板法。
将一块均匀涂有液体样品的玻璃板悬挂在某一支架上，然后测量板的下沉深度，通过比较不同样品的下沉深度来确定表面张力的大小。
3、悬垂法。
将一块正方形或长方形的物体悬挂在液体上，并测量物体浸入液体的深度。
通过比较不同物体在相同液体中的浸入深度来确定表面张力的大小。
4、粘度法。
通过测量液体在毛细管中的上升高度或滴下时间来确定表面张力的大小。
一般来说，表面张力越大，液体的粘度越高，上升高度越小或滴下时间越长。
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表面张力测试达因值标准
表面张力测试达因值标准一、测试原理表面张力测试是通过测量液体表面张力，从而了解液体分子间的相互作用的强度。
达因值是表示液体表面张力的单位，它是通过将液体表面的力与一个标准重物所做的功相平衡来得到的。
二、测试仪器1.表面张力仪：用于测量液体的表面张力。
2.标准重物：用于测量液体表面的力。
3.恒温水槽：用于保持测试温度的恒定。
4.样品杯：用于盛装测试液体。
三、样品准备1.按照测试要求选择合适的液体样品。
2.将样品倒入样品杯中，确保样品表面干净、平整。
3.将样品杯放入恒温水槽中，保持测试温度在规定范围内。
四、测试步骤1.打开表面张力仪，预热仪器。
2.将标准重物放置在表面张力仪的力臂上，调整力臂位置，确保与液面垂直。
3.将样品杯放置在表面张力仪的测试台上，确保样品表面与力臂平行且无气泡。
4.开始测试，记录表面张力值和测试温度。
5.进行至少三次测试，取平均值作为最终结果。
五、数据处理与结果分析1.根据测试结果计算达因值。
达因值的计算公式为：达因值= 表面张力值/温度。
2.将不同样品的测试结果进行比较，分析表面张力与物质性质之间的关系。
3.根据测试结果，可以进一步研究液体表面的微观结构和分子间相互作用。
六、测试报告编写1.测试报告应包括以下内容：样品信息、测试温度、表面张力值、达因值、结果分析和结论。
2.报告中应附上测试原始数据和图表，以便进行数据分析和验证。
3.测试报告应简洁明了地表达测试结果和结论，为使用者提供有价值的信息。
七、注意事项与误差控制1.确保测试过程中样品表面无气泡干扰，以免影响测试结果。
2.在测试过程中要保持温度的恒定，以减小温度变化对表面张力的影响。
3.对同一样品进行多次测试，以减小测试结果的误差。
最大泡压法测定溶液的表面张力（泡压法、滴重法、毛细管升高法）
最⼤泡压法测定溶液的表⾯张⼒（泡压法、滴重法、⽑细管升⾼法）表⾯张⼒的测定——最⼤⽓泡压⼒法、滴重法、⽑细管升⾼法⼀、实验原理：1.最⼤⽓泡压⼒法测定表⾯张⼒（装置如下图所⽰）：其中，B是管端为⽑细管的玻璃管，与液⾯相切。
⽑细管中⼤⽓压为P0。
试管A中⽓压为P，当打开活塞E时，C中的⽔流出，体系压⼒P逐渐减⼩，逐渐把⽑细管液⾯压⾄管⼝，形成⽓泡。
当⽓泡在⽑细管⼝逐渐长⼤时，其曲率半径逐渐变⼩，⽓泡达最⼤时便会破裂。
此时⽓泡的曲率半径最⼩，即等于⽑细管半径r，⽓泡承受的压⼒差也最⼤△P=P0-P=2γ/r 此压⼒差可由压⼒计D读出，故γ=r△P/2若⽤同⼀⽀⽑细管测两种不同液体，其表⾯张⼒分别为γ1、γ2，压⼒计测得压⼒差分别为△P1、△P2则：γ1/γ2=△P1/△P2若其中⼀种液体的γ已知，例如⽔，则另⼀种液体的表⾯张⼒可由上式求得。
2．⽑细管⾝升⾼法（装置如下图所⽰）：⽑细管法测定表⾯张⼒仪器⽑细管表⾯张⼒⽰意图当⼀根洁净的，⽆油脂的⽑细管浸进液体，液体在⽑细管内升⾼到h⾼度。
在平衡时，⽑细管中液柱重量与表⾯张⼒关系为：2πσrcosθ=πr2gdhσ=gdhr/2cosθ（1）如果液体对玻璃润湿，θ=0，cosθ=1（对于很多液体是这样情况），则：σ=gdhr/2 （2）式中σ为表⾯张⼒；g为重⼒加速度；d为液体密度；r为⽑细管半径。
上式忽略了液体弯⽉⾯。
如果弯⽉⾯很⼩，可以考虑为半球形，则体积应为：πr3 -2/3πr3 =1/3πr3从（2）可得：σ=gdr/2（h+1/3r）（3）更精确些，可假定弯⽉⾯为⼀椭圆球。
（3）式应变为：σ=gdhr/2（1+1/3（r/h）-0.1288（r/h）2+0.1312（r/h）3）（4）3. 滴重法（装置如右图所⽰）：从图中可看出，当达到平衡时，从外半径为r的⽑细管滴下的液体重量应等于⽑细管周边乘以表⾯张⼒，即：mg=2πσr （5）式中m为液滴质量；r为⽑细管外半径；σ为表⾯张⼒；g为重⼒加速度。
表面张力的测量和应用
表面张力的测量和应用表面张力是指液体表面上的分子间吸引力所产生的张力，是液体表面强度的度量。
通过测量表面张力，可以获得液体表面的物理和化学性质，从而为各种应用提供有效的参考。
一、表面张力的计算和测量表面张力可以通过两种方法进行计算和测量：接触角法和杂质提升法。
1. 接触角法接触角法是利用液体在固体表面上的接触角来计算表面张力。
接触角是液体与固体表面接触的角度，它可根据接触线和水平面形成的切线得出。
接触角的大小反映了液体与固体之间的相互吸引力大小。
一般来说，角度越小，液体越容易与固体相互吸附，表面张力越小。
2. 杂质提升法杂质提升法是通过往液体表面添加一定量的杂质，从而减小表面张力并测得表面张力大小。
添加的杂质通常为表面活性剂，如十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等。
通过测量液体表面杂质提升前后的高度差，可以计算出表面张力的大小。
二、表面张力的应用表面张力主要应用于以下领域：1. 表面润湿性液体经过表面张力的影响，在固体表面上形成了一种液滴状结构。
这种液滴结构对于在固体表面上的液体润湿性有很大影响。
表面张力越小，液体在固体表面上的渗透性越强，润湿性越好。
在工业上，这种性质得到广泛应用，如涂料润滑剂等。
2. 微粒分散性表面张力对于微粒分散性的影响也很大。
在液体中添加适量的表面活性剂，可以减小液体表面张力，使得固体颗粒更容易分散在液体中，提高微粒分散度。
这种方法在制药、化工和材料科学等领域得到广泛应用。
3. 液滴稳定性表面张力对于液滴稳定性也有影响。
液滴稳定性可以用来判断液体的纯度和化学性质。
液滴不稳定的原因通常是表面张力不足或液滴大小不均。
因此，在制药和化学工业中，经常通过测量液滴大小和稳定性来测试化学反应、物质的纯度等。
总之，表面张力的测量和应用在各种领域都具有重要意义。
通过了解表面张力的大小和变化，可以更好地掌握物质的物理和化学性质，为工业生产和实验研究提供有效的依据。
表面张力测试
表面张力测试方法综述一、力学法力学法是利用探针与液体或固体表面接触时所受到的力来计算表面张力或界面张力的方法。
这种方法需要使用特定形状和材质的探针，如杜氏环、威廉板、铂金板等，以及灵敏的天平或压力传感器。
力学法的优点是操作简单，适用于各种类型的液体和固体，不受温度和电导率的影响。
力学法的缺点是受到探针的清洁度、润湿性、振动等因素的影响，精度较低，不能测量动态表面张力。
1.1 杜氏环法杜氏环法是一种常用的力学法，它使用一个由铂金丝制成的环形探针，将其浸入液体中，然后缓慢地提起，直到探针与液体表面脱离。
在这个过程中，液体会在探针周围形成一个薄膜，对探针产生一个向下拉的力。
这个力与液体的表面张力成正比，通过测量这个力可以计算出表面张力。
杜氏环法适用于测量纯净液体或稀溶液的表面张力，也可以测量两种不相混溶的液体之间的界面张力。
杜氏环法的计算公式为：γ=F 4πR其中γ为表面张力或界面张力，F为探针所受到的最大拉力，R为探针的半径。
1.2 威廉板法威廉板法是一种改进的杜氏环法，它使用一个由铂金制成的矩形板作为探针，将其水平地放置在液体表面上，然后缓慢地提起，直到探针与液体表面脱离。
在这个过程中，液体会在探针两侧形成两个薄膜，对探针产生一个向下拉的力。
这个力与液体的表面张力成正比，通过测量这个力可以计算出表面张力。
威廉板法适用于测量纯净液体或稀溶液的表面张力，也可以测量两种不相混溶的液体之间的界面张力。
威廉板法的计算公式为：γ=F 2L其中γ为表面张力或界面张力，F为探针所受到的最大拉力，L为探针的长度。
1.3 铂金板法铂金板法是一种简便的力学法，它使用一个由铂金制成的矩形板作为探针，将其垂直地插入液体中，然后缓慢地提起，直到探针与液体表面脱离。
在这个过程中，液体会在探针周围形成一个液柱，对探针产生一个向下拉的力。
这个力与液体的表面张力成正比，通过测量这个力可以计算出表面张力。
铂金板法适用于测量纯净液体或稀溶液的表面张力，也可以测量两种不相混溶的液体之间的界面张力。
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毛细管上升法
测定原理：
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向下的力相等。则表面张力 ： γ=ρghr*r/(2cosθ) 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, ρ为 测量液体的密度, g 为当地的重力加速度, θ为液体与管壁的接触角。
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滴体积法
• 当一滴液体从毛细管滴头滴下时, 液滴的重力与液滴的表面张力以及 滴头的大小有关。Tate首先提出了表示液滴重力(mg) 的简单关系 式:mg=2πrγ,实验结果表明, 实际体积比计算的体积小得多。因此 Harkins 就引入了校正因子, 则更精确的表面张力可以表示为:
• 其中m 为液滴的质量, V 为液滴体积, f 为校正因子, 可查表得到[16, 23]。只要测出数滴液体的体积, 利用( 13) 式就可计算出该液体的表面 张力。
悬滴法
悬滴法是根据在水平面上自然形成的液滴形状计算表面张力。在一定平面上, 液滴形 状与液体表面张力和密度有直接关系。由Laplace公式, 描述在任意的一点P 曲面内外压 差为：
式中R1, R2 为液滴的主曲率半径; z 为以液滴顶点O 为原点, 液滴表面上P 的垂直坐标; P0 为顶点O 处的静压力。
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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：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
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。
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最大气泡压力法
• 若在密度为ρ的液体中, 插入一个半径为r的毛细管, 深度为t, 经毛细管 吹入一极小的气泡, 其半径恰好与毛细管半径相等。此刻, 气泡内压力 最大。根据拉普拉斯公式, 气泡最大压力为：
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差分最大气泡压力法
• 差分最大气泡压力法最早是由Sugden 于1921 年提出来的并提出计算 公式, 后经过Cuny和Wolf 等的不断改进, 原理是:两个同质异径的毛细 管插入被测液体中, 气泡从毛细管中通过后到达液体中, 测量两个毛细 管中气泡的最大压力p1 和p2, 表面张力是压差的函数, 计算公式为：
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Thanks
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Wilhelmy 盘法
用铂片、云母片或显微镜盖玻片挂在扭力天平或链式天平上, 测定当 片的底边平行面刚好接触液面时的压力, 由此得表面张力, 公式为: 式中,W 总为薄片与液面拉脱时的最大拉力,W片为薄片的重力, l 为薄片 的宽度, 薄片与液体的接触的周长近似为2l, φ为薄片与液体的接触角
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表面张力系数的测试方法
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凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体 表面张力。它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个 薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子 间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。 就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势。正 是因为这种张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面 上行走自如。
定义：S= ds/de 式中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A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。