板法测量表面张力的步骤

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液体表面张力的实验测量与分析

液体表面张力的实验测量与分析

液体表面张力与温度的关系
实验结果表明,随着温度的升高,液体表面张力逐渐减小。这是因为温度升高增加了液体 分子的热运动能量,使得分子间的相互作用力减弱,从而导致表面张力降低。
不同液体的表面张力差异
实验发现,不同液体的表面张力存在显著差异。这主要归因于液体分子间相互作用力的不 同,如范德华力、氢键等。这些相作用力的差异导致了液体表面分子所受内部分子的吸 引力不同,进而表现为不同的表面张力。
溶质对表面张力的影响
溶质的加入会改变液体表面的分子组成,从而影响表面张力 。一般来说,溶质会降低液体的表面张力。
不同类型的溶质对表面张力的影响程度不同。例如,无机盐 类溶质通常对水的表面张力影响较小,而有机物质如醇、酸 等则可能显著降低水的表面张力。
其他因素对表面张力的影响
01 02
压力
在一般情况下,液体表面的压力对表面张力的影响可以忽略不计。但在 高压条件下,压力可能会对液体分子间的相互作用产生影响,从而改变 表面张力。
实验数据展示
实验测量得到了一系列不同浓 度下的液体表面张力数据。
通过图表展示了液体表面张 力随浓度的变化趋势。
提供了实验过程中的原始数据 和数据处理结果。
结果分析与解释
1
分析了浓度对液体表面张力的影响,解释了浓度 变化引起表面张力变化的原因。
2
探讨了温度、液体种类等因素对实验结果的可能 影响。
3
重复多次测量,取平均值以减小误差。
数据记录与处理
数据记录
记录每次测量的液滴形状、接触角、温度等数据,并计算表 面张力值。
数据处理
对多次测量的数据进行统计分析,计算平均值、标准差等统 计量,以评估测量结果的准确性和可靠性。同时,可以根据 实验需求绘制相应的图表,如表面张力随温度变化的曲线图 等。

张力仪的使用方法

张力仪的使用方法

目录第一章概述 (3)第二章基本原理 (3)2.1 什么是表面张力? (3)2.2 白金板法 (4)2.3 白金环法 (5)2.4 白金板与白金环比较 (6)第三章表面张力仪的技术参数及组成 (7)3.1技术指标 (7)3.2系统组成……………………………………………………………………………错误!未定义书签。

3.3 仪器部件示意图及说明 (7)第四章操作方法 (9)4.1 请在正式作测试前,确认已经熟悉以下注意事项: (9)4.2 故障排除方法: (11)4.3测试方法: (12)4.3.1标准测试方法:(最常用) (12)4.3.2中高粘度液体的测量: (14)4.3.3测量表面活性剂 (15)4.3.4测量界面张力的方法 (16)附录1:20℃时某些液体的表面张力值 (22)附录2:不同温度时水的密度、粘度及与空气界面上的表面张力 (23)第一章概述众所周知表面张力 (SURFACE TENSION) 是决定液体溶解度(solubility)、润湿性(wetting)、发泡性(bubbling)、涂布(coating)及渗透性(permeability)等性质的基本原理。

人们经常对某种给定的液体进行表面张力分析,进而研究该液体相对于其他液体或固体的物理表现。

而这种研究正是产业化过程中进行质量控制的基本手段。

Q BZY系列全自动表面张力仪恰好为客户进行表面张力方面的研究提供了完善的解决方案。

它完美的“在线性”,完全能够测出因溶液时间变化或表面活性剂存在而出现的变化值。

而且,它的应用范围更会因使用者合理且精明的运用而更为广泛。

仪器特色相对于其他表面张力仪而言,Q BZY系列表面张力仪包括但不仅限于如下优点:✧全自动化测量,将人为误差降到最低;✧自动读取表面张力平衡值;✧一键清零(0-全量程间的任意数值),绝对准确;✧一键校正配合随机附带的标准砝码,准确迅速;✧采用国际先进的传动技术,将试样平台升降更平稳可靠,且无震音。

表面张力的测定

表面张力的测定

1、表面张力的测定:
测定方法有用达因笔测定和达因液测定二种方法。

使用达因笔测定,须购买38、42、52三种型号规格方能满足检测要求,另外达因笔价格比较贵,且使用时间较短,仅能维持2-3个月,因其达因数会随时间延长而下降,引起检测结果偏差。

使用达因液测定,比较实用。

薄膜表面电晕处理检验方法测定液配方,见表一。

注:以上比例均为体积比
用棉球醮取测定液,涂于倾斜30度的薄膜上,留下1cm宽10cm长的液膜,如果5秒钟内液膜不收缩,则判断该薄膜达到你要测定的表面张力值,如液膜收缩很少,便仍有0.8cm宽的液膜,则判断为接近你要
测定的表面张力值,如液膜完全破裂,收缩成颗粒状或条状小于0.5cm宽度,则判断为该薄膜未达到你要测定的表面张力值。

(如下图)。

表界面张力测量原理及方法

表界面张力测量原理及方法
1、挂环法(Du Nouy Ring method): 这是测量表面张力的经典方 法,它甚至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。
当吊环与液面接触后,在慢慢向上提升,则因液体表面张力 的作用形成一个液柱,如图所示,这时向上的总拉力F将与此液 柱的质量相等,也与内外两边的表面张力之和相等。 随着吊环的上升,就可以通过表面张力仪的力敏传感器上 电压数值的变化来直观地感受液体表面张力的变化。
界面形状分析法 是基于对一处于力平衡状态的界面的形状的分 析,是一种光学分析法。
1、悬滴法/座滴法: 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。
用悬滴法(Pendant Drop method)来测量液体的 表面和界面张力已有很长的历史。早在 19世纪末 (1882),Bashforth and Adams就在杨-拉普拉斯 (Young-Laplace)公式的 基础上,推导出了描述 一处于静力(界面张力对重力)平衡时的悬滴轮廓 的方程式(Eq. of Bashforth and Adams):
图1
座滴法: 测量液体的 表面和界面张力 的原理与悬滴法 相同,因为两者 都可用同一 BashforthAdams方程式将 以描述(唯一的 差异是液滴本身 重力对液滴相内 压力的贡献项前 的符号相反)。
2、旋转滴法: 可用来测定表/界面张力,尤其适应于低范围 (0.1mN/m以下)界面张力的测量。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或总体 几何形状。 3、(液滴)体积法: 非常适用于动态地测量表/界面张力。测量的值 是一定体积的液体分成的液滴数量。 液滴体积法其实是悬滴法的一种极端情况:悬滴 的体积增大到无法再由表/界面张力来支撑,而导致 表/界面撕裂而掉下。但掉下的并不是整个液滴的体 积,有部分剩留在毛细管/针管管端口上,这使得掉 下的液滴的体积无法精确计算,需要加入经验校正因 子。

表面张力的测量方法

表面张力的测量方法

表面张力的测量方法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 1其中:σ—液体的表面张力;r-毛细管的内径;θ-接触角;1ρ和g ρ-液体和气体的密度;h-液柱的高度;g-当地的重力加速度。

在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2N 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: 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。

气泡的生成速度以每秒钟一个为宜,如果选用管径较大,气泡不能近似为球形,则必须进行修正,可以用标准液体对仪器常数进行标定。

吊片法测量液体的表面张力

吊片法测量液体的表面张力

吊片法测量液体的表面张力(补充讲义)由于液相和气相的密度差异,液体的表面层中的分子,受到了一个指向液相内部并垂直于界面的引力,使得液体表面就如张紧的弹性薄膜,在这张薄膜上存在着收缩张力,使液体表面有收缩到最小的趋势,水滴, 汞滴一般呈球形就是这个原因. 单位长度上的收缩张力称为表面张力. 溶液的表面张力与温度、浓度、电解质、有机醇含量等多种因素有关。

液体的许多现象与表面张力有关, 例如:毛细现象、润湿现象、泡沫的形成等。

测量液体表面张力的方法很多,如毛细管上升下降法、吊环法(参见教材p111,实验8),最大泡压法、滴重法、悬滴法等,本实验介绍Wilhelmy 吊片法。

目的与要求1.学习吊片法测量液体表面张力的原理和方法。

2.学习表面活性剂临界胶束浓度的测量方法。

原理1表面张力的测量Wilhelmy 吊片法又称吊板法,如图1所示,采用盖玻片、云母片、滤纸或铂箔竖平板插入液体,使其底边与液面接触,测定吊片脱离液体所需与表面张力相抗衡的最大拉力F ,也可将液面缓慢地上升至刚好与吊片接触,由此可知:图1 吊片法 θθ θγcos )(2t l G F ++=(1) 其中,F 为砝码的重量,G 为吊片的重量, l -吊片的宽度,t -吊片的厚度,θ为接触角。

由于接触角θ难于测准,一般预先将吊片加工成粗糙表面,并处理得非常洁净,使吊片被液体湿润, 接触角θ→0,cos θ→1,如图2所示,同时t 和l 相比非常小,可忽略不计,则上式变为:γl G F 2+=(2) lG F l W 22−=Δ=γ (3) 由式(3)算得的表面张力值可准确至0.1%。

吊片法直观可靠,不需要校正因子,这与其它脱离法有所不同,还可以测量液-液界面张力。

目前这种方法应用较广泛,所用的天平上一般都带有自动记录装置,还可以和计算机相连后,测量动表面张力。

图2 吊片受力示意图2.表面活性剂能显著降低水的表面张力的物质称为表面活性剂,它的分子一般是由亲油基和亲水基两部分组成。

表面张力系数的测定

表面张力系数的测定5.2.1 表面张力系数的测定(本文内容选自高等教育出版社《大学物理实验》)为什么少量水银在干净的玻璃板上会收缩成球冠状,而水则会扩展开来,为什么朝霞里青草上会洒满晶莹的露珠,其原因在于液体和固体界面附近分子的相互作用。

表面张力描述了液体表层附近分子力的宏观表现,在船舶制造、水利学、化学化工、凝聚态物理中都能找到它的应用。

测量液体(例如水)的表面张力系数有多种方法,如最大泡压法、平板法(亦称拉普拉斯法)、毛细管法、焦利氏秤法、扭力天平法等。

这里只介绍焦利氏秤法。

在本实验中要着重学习焦利氏秤独特的设计原理,并用它测量液体的表面张力系数。

实验原理当液体和固体接触时,若固体和液体分子间的吸引力大于液体分子间的吸引力,液体就会沿固体表面扩展,这种现象叫润湿。

若固体和液体分子间的吸引力小于液体分子间的吸引力,液体就不会在固体表面扩展,叫不润湿。

润湿与否取决于液体、固体的性质,如纯水能完全润湿干净的玻璃,但不能润湿石蜡;水银不能润湿玻璃,却能润湿干净的铜、铁等。

润湿性质与液体中杂质的含量、温度以及固体表面的清洁度密切相关,实验中要予以特别注意。

液体表层内分子力的宏观表现,使液面具有收缩的趋势。

想象在液面上划一条线,表面张力就表现为直线两侧的液体以一定的拉力相互作用。

这种张力垂直于该直线且与线的长度成正比,比例系数称为表面张力系数。

把金属丝AB弯成如图5.2.1-1(a)所示的形状,并将其悬挂在灵敏的测力计上,然后把它浸到液体中。

当缓缓提起测力计时,金属丝就会拉出一层与液体相连的液膜,由于表面张力的作用,测力计的读数逐渐达到一最大值F(超过此值,膜即破裂)。

则F应当是金属丝重力mg与薄膜拉引金属丝的表面张力之和。

由于液膜有两个表面,若每个表面的力为F’,则由1F,mg,2F'F,mg得 (1) F',2显然,表面张力F’是存在于液体表面上任何一条分界线两侧间的液体的相互作用拉力,其方向沿着液体表面,且垂直于该分界线。

表面张力测量SOP

表面张力测量SOP一、目的建立测量样品表面张力的标准操作规程,减少测量误差,确保检测结果的准确性。

二、应用范围所有研发部分析人员及使用人员三、使用标准四、责任人分析部负责制作规程;分析部主管审核;研发部总监批准;研发部分析人员负责执行五、规程5.1仪器与使用材料5.1.1 仪器实验仪器:自动视频接触角测量仪品牌及型号:DataPhysicsOCA15EC5.1.2 使用材料准备材料:注射器、SNS 165/119注射针头、二次蒸馏水、卷纸、小烧杯5.2开机顺序1.打开电脑2.拔下镜头盖3.打开测量仪开关4.双击仪器软件图标打开软件,此时镜头灯变亮。

5.3仪器水平校正将水平校准仪放样品台上,观察水泡是否在中间,如果不在中间,轻微调动样品台旁边的螺丝(下图红圈中),直到水泡在中间为止。

5.4软件操作5.4.1打开软件后,软件界面为:5.4.2点击按键,在软件中改成手动模式,背景会变成红色:5.4.3我们先把注射器取出来,在装有去离子水的烧杯里抽取去离子水,抽取过程中要保证注射器里没有气泡,可反复推拉排出气泡。

之后取一个SNS 165/119注射针头,将注射针拧到注射器上,排出针内空气。

注射器的卡头要放到仪器注射单元的凹槽中,拧紧螺丝,而推杆要卡到滑块里,并且要上下贴紧再拧紧螺丝。

55.4.4焦距要调好,使图像聚焦清晰,光源亮度也要适中,不能灰蒙蒙的太暗,也不能太亮,保证黑白对比度明显就行。

5.4.5装样完毕后再点击回到自动模式(背景变蓝)。

5.4.6点开键,弹出操作窗口5.4.7打开结果窗口,位置在File→New→Result Collection Window:弹出下面对话框:5.4.8将M-Info里的Ref.-Size改为1.65,同时在system里输入被测样品的名称和密度,点击set upparameters输入样品密度,点击“OK”65.4.9回到Live Video窗口,调节镜头焦距将两根红线(pendant Drop模式下)移到针上,相距大概1cm左右,然后点击按键,此时我们会看到有两根竖直的红线夹在针上。

德国KRUSS张力仪K100软件操作手册

德国KRUSS张力仪K100软件操作手册一,软件概述K100软件安装完成后,电脑桌面会出现KRUSS Laboratory Desktop图标。

双击以上图标,打开K100软件。

出现以下界面:各模块的功能如下:表/界面张力测量接触角测量CMC临界胶束浓度测量密度测量需要进行哪项测量,只要双击哪个模块即可。

二,表/界面张力测量(环法/板法)表面张力环法双击表/界面张力测量模块,按右键新测量------表面张力-----环法,操作界面如下:参数设置界面如下:Measurement Name处输入测量名称,Liquid Phase Name处输入液体名称,Density处输入液体密度。

Gas气体参数全部默认,不用更改。

Procedure过程设置参数界面如下:参数设置详细说明如下:(Default Value推荐值即可满足测量要求)Vessel和Plots参数全部默认,不用更改。

按OK键确认。

按开始测量。

K100出现如下提示:根据提示把液体倒入烧杯,清洁测量环,把环固定在天平上,把液体靠近测量环。

按OK键正式开始测量。

结论在Result中显示。

表面张力板法双击表/界面张力测量模块,按右键新测量------表面张力-----板法,操作界面如下:参数设置界面如下:Measurement Name处输入测量名称,Liquid Phase Name处输入液体名称,Gas气体参数全部默认,不用更改。

Procedure过程设置参数界面如下:参数设置详细说明如下:(Default Value推荐值即可满足测量要求)Vessel和Plots参数全部默认,不用更改。

按OK键确认。

按开始测量。

K100出现如下提示:根据提示把液体倒入烧杯,清洁测量板,把板固定在天平上,把液体靠近测量板。

按OK键正式开始测量。

结论在Result中显示。

界面张力环法双击表/界面张力测量模块,按右键新测量------界面张力-----环法(拉出),操作界面如下:参数设置界面如下:Measurement Name处输入测量名称,HD Liquid Phase Name处输入重相液体名称,Density 处输入重相密度。

界面张力的测定

实验五十六界面张力的测定一实验目的1.掌握界面张力和表面张力的基本概念;2.了解界面张力和表面张力产生原因和现象;3.学会表面张力仪的使用方法。

二实验原理处于界面的分子与处于相本体内的分子所受的力不同,在本体内的分子所受的力是对称平衡的,合力为零,但处在表面或界面的分子由于上、下层分子对它的吸引力不同,所受合力不等于零,其合力方向一般情况下垂直指向液体内部,如在无外力作用下的水滴、汞滴、杯子中的弧形水面等,这种力由液体分子间内聚力引起,被称为界面张力。

通常情况下,界面张力(interfacial tension)是指不相容两相间的张力,而表面张力(surfacial tension)是界面张力的一种特殊形式,是指气-液或气-固界面的张力。

表面张力是液体的属性之一,仅与温度有关,一般情况下温度越高,表面张力就越小。

另外杂质或添加剂会明显改变液体的表面张力,比如洁净的水表面张力很大,沾有肥皂液的水表面张力就比较小。

具有不同表面张力的液体呈现不同的物理现象和化学性质,液体的溶解性、润湿性、发泡性、涂布性及渗透性等性质也同表面张力有关。

人们经常对给定的液体进行表面张力的分析,进而研究该液体相对于其他液体或固体的物理现象,而这种研究正是产业化过程中进行质量控制的基本手段之一。

本实验学习使用2种表面张力测量方法,白金环法(又称du Nouy法)和白金板法(又称Wilhelmy法)。

表面张力的测定最早使用的白金环法,但由于白金环法存在某些不足,因此又研究开发出白金板法。

图1是实验中使用的全自动表面张力仪示意图。

1双头挂钩及白金环(或白金板); 2样品托盘;3张力仪主机;4样品台升降构件;5水平调节脚;6液晶显示屏(显示测得的数值部分);7按键“开/关、去皮、校准、模式”; 8测力值传感器; 9水平泡图1 全自动表面张力仪示意图(1)白金环法白金环法的测量首先将白金环轻轻浸入液体中大约5~6mm 左右,随后将白金环慢慢地往上提升,即液面相对而言下降,使得白金环下面形成一个液柱,并最终与白金环分离。

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板法测量表面张力的步骤
所用仪器:Krüss K100型表面张力仪。

本仪器可通过板法、环法测定表面张力(其中环法需要测定密度数值,板法不需要),还可测液体密度、动态接触角等参数。

实验操作步骤:
1.仪器操作面板。

分为左、中、右三部分。

左上角为仪器电源开关,左中部控制样品
台迅速达到设定最高和最低位置(一般不会用到),左下角为天平手动控制,包括天
平解锁和校正,一般不用。

仪器开机时天平处于锁定状态,此时仪器上方插挂钩的
金属棒与天平处于断开状态,可以进行插拔铂金板等操作,不会损坏天平。

若按解
锁,则此金属棒与天平相连,开始称量,此时禁止插拔铂金板和拉金属棒,会损坏
天平,切记。

仪器正常工作时会自动锁定和解锁天平,不需要我们去手动控制。

“CAL”
为校正天平用,不要随便动;中间一排上下箭头对应于上移和下移键,可以手动移
动样品台位置。

中间下面灯泡状键为仪器照明开关;最右边一排上面为磁子搅拌速
度调节键,下面“ION”为离子风,用于消除铂金板表面静电,一般吹几秒即可,正
常工作时仪器会自动启动和关闭。

2.启动仪器。

通过控制面板打开仪器电源,可以通过照明键打开或关闭照明光源。


开配套的低温恒温槽(通过水管与仪器上恒温水夹套相连,已连好),控制温度为25℃。

为了减少待测液体用量,在恒温夹套中放入一个金属传热内衬(事先已放好)。

将较小
的玻璃样品容器(外径5 cm)洗干净,擦干(或用待测溶液润洗),装入约2/3满液体,
放入金属内衬中恒温(由于液体量较大,恒温时间长,实际温度可能会比恒温水低,建议事先将装有待测液体的容量瓶放入恒温槽中恒温后,再转移至样品容器中立即测定,减少温度影响和测量时间)。

3.装铂金板。

在天平锁定情况下(正常开机时是处于锁定状态),把圆柱形木盒
(PL01/PLC01)中铂金板取出,握住柄处,不要接触铂金板。

用丁烷气喷灯烧红,除去表面吸附杂质。

灼烧时先调好火焰大小,边转动铂金板边灼烧,防止变形,待铂金板变红,一般几秒即可,关闭火焰,冷却铂金板(冷却过程很快,半分钟就可以了)。

把铂金板柄从金属棒底部中间位置插入到底。

(如果样品台较高,操作不方便,可以从控制面板先手动降低样品台,再装铂金板)。

装好铂金板后,通过控制面板升高样品台至液面与板底比较接近的位置(可通过液面倒影来判断,不能接触到液面), 然后关闭玻璃罩门。

4.样品表面张力测试。

打开电脑,在桌面找到并打开“ADV ANCE”软件,出现仪器主
界面,点中“Wilhelmy板法测量表面张力”图标,再点击右侧创建新的测量,进入设置界面。

可将左边显示的“Wilhelmy板法测量表面张力”改为待测样品名。

其他参数:物质性质使用默认状态;探针和容器也为默认信息,其中探针为“PL01/PLC01”(即铂金板),润湿长度“40.2 mm”。

容器可改为“SV20 Glass Φ50 mm”(默认为70 mm,不改对结果也没有影响);自动化程序使用默认方法,包括“Preparation, Surface detection, Pre-wetting, 测量,Clean up”共五步;仪器控制使用默认条件,离子发生器“10s”;搅拌器也不用更改,速度“500 mm/min”。

参数设置完毕,点击“开始测量”(右下角文件夹状图标),仪器会按照所设定参数完成测量,此时不要接触铂金板,也要避免震动。

测试完毕(2分钟左右),仪器自动停止,按屏幕正下方的“∨”图标会翻页显示所测数值和汇总结果。

5.仪器自动停止后,天平会自动处于锁定状态,取下铂金板,用丁烷喷枪灼烧除去铂
金表面残余物(转动下烧红即可,大约几秒时间)。

冷却半分钟就可以重新装上表面张力仪中。

取出玻璃样品容器,液体倒回原来容量瓶或倒入废液桶。

容器擦干(或用待测溶液荡洗)后,装入第二份恒温后溶液,放入样品台中继续恒温测定。

6.如要使用同样条件测量下一份液体,可以点击左边的文件名,在文件名下显示的一
排图标中点击复制符号,仪器自动按照该样品方法建立一个新文件,把其文件为改为对应的名称,按同样方法测定。

7.实验结束,把铂金板取下,灼烧后放回原来的圆柱形木盒中。

玻璃样品容器中废液
倒入废液桶,洗干净,倒扣于桌面。

关闭仪器电源和低温恒温槽。

板法测量表面张力的步骤
所用仪器:Krüss K100型表面张力仪。

本仪器可通过板法、环法测定表面张力(其中环法需要测定密度数值,板法不需要),还可测液体密度、动态接触角等参数。

实验操作步骤:
1.仪器操作面板。

分为左、中、右三部分。

左上角为仪器电源开关,左中部控制样品台迅
速达到设定最高和最低位置(一般不会用到),左下角为天平手动控制,包括天平解锁和校正,一般不用。

仪器开机时天平处于锁定状态,此时仪器上方插挂钩的金属棒与天平处于断开状态,可以进行插拔铂金板等操作,不会损坏天平。

若按解锁,则此金属棒与天平相连,开始称量,此时禁止插拔铂金板和拉金属棒,会损坏天平,切记。

仪器正常工作时会自动锁定和解锁天平,不需要我们去手动控制。

“CAL”为校正天平用,不要随便动;中间一排上下箭头对应于上移和下移键,可以手动移动样品台位置。

中间下面灯泡状键为仪器照明开关;最右边一排上面为磁子搅拌速度调节键,下面“ION”为离子风,用于消除铂金板表面静电,一般吹几秒即可,正常工作时仪器会自动启动和关闭。

2.启动仪器。

通过控制面板打开仪器电源,可以通过照明键打开或关闭照明光源。

打开配
套的低温恒温槽(通过水管与仪器上恒温水夹套相连,已连好),控制温度为25℃。

为了减少待测液体用量,在恒温夹套中放入一个金属传热内衬(事先已放好)。

将较小的玻璃样品容器(外径5 cm)洗干净,擦干(或用待测溶液润洗),装入约2/3满液体,放入金属内衬中恒温(由于液体量较大,恒温时间长,实际温度可能会比恒温水低,建议事先将装有
待测液体的容量瓶放入恒温槽中恒温后,再转移至样品容器中立即测定,减少温度影响和测量时间)。

3.装铂金板。

在天平锁定情况下(正常开机时是处于锁定状态),把圆柱形木盒(PL01/PLC01)
中铂金板取出,握住柄处,不要接触铂金板。

用丁烷气喷灯烧红,除去表面吸附杂质。

灼烧时先调好火焰大小,边转动铂金板边灼烧,防止变形,待铂金板变红,一般几秒即可,关闭火焰,冷却铂金板(冷却过程很快,半分钟就可以了)。

把铂金板柄从金属棒底部中间位置插入到底。

(如果样品台较高,操作不方便,可以从控制面板先手动降低样品台,再装铂金板)。

装好铂金板后,通过控制面板升高样品台至液面与板底比较接近的位置(可通过液面倒影来判断,不能接触到液面), 然后关闭玻璃罩门。

4.样品表面张力测试。

打开电脑,在桌面找到并打开“ADV ANCE”软件,出现仪器主界面,
点中“Wilhelmy板法测量表面张力”图标,再点击右侧创建新的测量,进入设置界面。

可将左边显示的“Wilhelmy板法测量表面张力”改为待测样品名。

其他参数:物质性质使用默认状态;探针和容器也为默认信息,其中探针为“PL01/PLC01”(即铂金板),润湿长度“40.2 mm”。

容器可改为“SV20 Glass Φ50 mm”(默认为70 mm,不改对结果也没有影响);自动化程序使用默认方法,包括“Preparation, Surface detection, Pre-wetting, 测量,Clean up”共五步;仪器控制使用默认条件,离子发生器“10s”;搅拌器也不用更改,速度“500 mm/min”。

参数设置完毕,点击“开始测量”,仪器会按照所设定参数完成测量,此时不要接触铂金板,也要避免震动。

测试完毕(2分钟左右),仪器自动停止,按屏幕正下方的“∨”图标会翻页显示所测数值和汇总结果。

5.仪器自动停止后,天平会自动处于锁定状态,取下铂金板,用丁烷喷枪灼烧除去铂金表
面残余物(转动下烧红即可,大约几秒时间)。

冷却半分钟就可以重新装上表面张力仪中。

取出玻璃样品容器,液体倒回原来容量瓶或倒入废液桶。

容器擦干(或用待测溶液荡洗)后,装入第二份恒温后溶液,放入样品台中继续恒温测定。

6.如要使用同样条件测量下一份液体,可以点击左边的文件名,在文件名下显示的一排图
标中点击复制符号,仪器自动按照该样品方法建立一个新文件,把其文件为改为对应的名称,按同样方法测定。

7.实验结束,把铂金板取下,灼烧后放回原来的圆柱形木盒中。

玻璃样品容器中废液倒入
废液桶,洗干净,倒扣于桌面。

关闭仪器电源和低温恒温槽。

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