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液體界面的表面張力和界面張力的測(cè)量方法
來源:知乎 Ally Zhong 瀏覽 1744 次 發(fā)布時(shí)間:2021-05-24
液體界面的表面張力和界面張力的測(cè)量方法如下:
有些方法基于動(dòng)力學(xué)原理,因此適合測(cè)量張力隨時(shí)間的變化。其他方法是靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)方法,也產(chǎn)生動(dòng)態(tài)張力,但也允許接近液體界面的平衡狀態(tài),因此能夠測(cè)量平衡張力。動(dòng)態(tài)方法需要考慮動(dòng)態(tài)特性的數(shù)據(jù)解釋理論,而靜態(tài)方法的數(shù)據(jù)更容易理解。
為了克服這個(gè)問題,Joos提出了一個(gè)理論,將動(dòng)態(tài)方法的數(shù)據(jù)減少到所謂的界面有效壽命,相當(dāng)于靜態(tài)界面達(dá)到吸附狀態(tài)所需的時(shí)間。這樣就可以直接比較所有實(shí)驗(yàn)技術(shù)的測(cè)量結(jié)果。每種方法都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
實(shí)際上,這些方法都不能提供實(shí)踐所需的所有可能性,只有選擇適當(dāng)數(shù)量的測(cè)量技術(shù)才能滿足表面科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的要求。
對(duì)于用戶來說,最重要的標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)然是商業(yè)設(shè)施的可用性,這在上表中特別標(biāo)明。
使用界面法時(shí)會(huì)遇到樣品純度的問題。液體中少量的表面活性成分會(huì)引起表面張力的劇烈變化。
因此,不能簡(jiǎn)單地通過測(cè)量任意液體來獲得方法的正確功能。對(duì)于此類試驗(yàn)測(cè)量,建議使用具有眾所周知特性和高純度的液體系統(tǒng)。
當(dāng)所選標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)量值達(dá)到一定的準(zhǔn)確度限值時(shí),用戶就可以對(duì)儀器的功能以及樣品的質(zhì)量作出結(jié)論。
只有少數(shù)樣品可用于此類試驗(yàn)測(cè)量。下表提供了一些此類液體的重要數(shù)據(jù)。這些數(shù)值由不同的作者和方法確定,可以作為標(biāo)準(zhǔn)。
下面是一些標(biāo)準(zhǔn)液體的表面張力和密度:
注意,一般情況下,兩種液體之間的界面受表面活性雜質(zhì)的影響最大,測(cè)得的界面張力不是一個(gè)可靠的值。
這甚至成立,雖然表面張力的兩種液體使用有正確的值。除了正確的表面張力值作為液體純度的標(biāo)準(zhǔn)外,g也不應(yīng)隨時(shí)間變化。這種行為應(yīng)該在感興趣的時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。
下表給出了兩種液體之間的界面張力值,兩種液體都是相互飽和的,以避免物質(zhì)通過界面轉(zhuǎn)移造成的影響。注意,所有液體在第二種液體中都有一定的溶解度。室溫下的溶解度極限也在表3中給出。
水和第二種液體之間的界面張力g和相互溶解度