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技術(shù)文章

探索轉(zhuǎn)滴界面張力儀測(cè)試原理

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為測(cè)定超低界面張力,須人為地改變?cè)瓉碇亓εc界面張力間的平衡,使平衡時(shí)液滴的形狀便于測(cè)定。在旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀中,通常采用使液液或液氣體系旋轉(zhuǎn),增加離心力場(chǎng)的作用而實(shí)現(xiàn)。這就是旋轉(zhuǎn)滴法界面張力儀的基本原理。
通常,我們?cè)跇悠饭苤谐錆M高密度相液體,再加入少量低密度相液體(或氣體,用于測(cè)液體與氣體間的界面張力值),密封地裝在旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀上,使樣品管平等于旋轉(zhuǎn)軸并與轉(zhuǎn)軸同心。開動(dòng)機(jī)器,轉(zhuǎn)軸攜帶液體以角速度ω自旋。在離心力、重力及界面張力作用下,低密度相液體在高密度相液體中形成一長球形或圓柱形液滴。其形狀由轉(zhuǎn)速ω和界面張力決定。測(cè)定液滴的滴長(L)以及寬度(D)值以及兩相液體密度差(Δρ)以及旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速ω,即可計(jì)算出界面張力值。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度足夠大時(shí),旋轉(zhuǎn)滴通常呈現(xiàn)平躺的圓柱形,兩端成半圓狀。這時(shí)界面張力計(jì)算公式通常為:
γab=Δρω2R03/4
其中R0為圓柱半徑。但這僅是一般公式,事實(shí)上,在計(jì)算界面張力值時(shí),我們有各種公式的變化,從而產(chǎn)生各種計(jì)算公式。

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