一、 測定方法

液體表面(mian)張力(li)的(de)測定方法分靜態法和動態法。

靜態法(fa)(fa)，有(you)毛細管上升(sheng)法(fa)(fa)、DuNouy吊環法(fa)(fa)、Wilhelmy盤(pan)法(fa)(fa)、旋滴(di)(di)(di)法(fa)(fa)、懸滴(di)(di)(di)法(fa)(fa)、滴(di)(di)(di)體積(ji)法(fa)(fa)、最大(da)氣(qi)泡(pao)(pao)壓(ya)力法(fa)(fa)；動態法(fa)(fa)有(you)旋滴(di)(di)(di)法(fa)(fa)、震(zhen)蕩射流法(fa)(fa)和懸滴(di)(di)(di)法(fa)(fa)等。其中毛細管上升(sheng)法(fa)(fa)和最大(da)氣(qi)泡(pao)(pao)壓(ya)力法(fa)(fa)不能用(yong)來測液(ye)-液(ye)界面張力。Wilhelmy 盤(pan)法(fa)(fa)，最大(da)氣(qi)泡(pao)(pao)壓(ya)力法(fa)(fa)，振蕩射流法(fa)(fa)可以(yi)用(yong)來測定動態表(biao)面張力。

靜態法測定表面張力

1、 滴重法

滴重法(fa)也叫做滴體積法(fa)，這種反分法(fa)比較精確而(er)且(qie)簡便。其基(ji)本原理是：自一毛細管滴頭滴下(xia)液(ye)體時(shi)，液(ye)滴的(de)大(da)(da)小與液(ye)體的(de)表面張(zhang)力(li)有關(guan)(guan)，即(ji)表面張(zhang)力(li)越大(da)(da)，滴下(xia)的(de)液(ye)滴也越大(da)(da)，二(er)者(zhe)存(cun)在關(guan)(guan)系式：

W=2πRγf (1)

γ=W/(2πRf} (2)

式中，W為液滴的重(zhong)量；

R為毛(mao)細管的滴(di)頭半徑，其值的大小由(you)測量儀(yi)器決定；

f為校(xiao)正系數(shu)。一般實驗室中(zhong)測定液(ye)滴(di)體積更為方便(bian)，

因此式（2）又可寫為：

γ=(Vρg/R)×(1/2πf) (3)

式中，V為液滴體積；ρ為液體的密(mi)度；f為校正因子。

對于(yu)特定的測(ce)量儀器和被測(ce)液(ye)體，R和ρ是(shi)固(gu)定的，在測(ce)量過(guo)程中(zhong)，只要測(ce)出數滴液(ye)體的體積, 就(jiu)可計(ji)算出該液(ye)體的表(biao)面張力。

2、毛細管上升法

將一支毛細(xi)管插入液(ye)體(ti)(ti)中，液(ye)體(ti)(ti)將沿(yan)毛細(xi)管上(shang)升(sheng),升(sheng)到(dao)一定高度(du)后，毛細(xi)管內外液(ye)體(ti)(ti)將達到(dao)平衡狀態，液(ye)體(ti)(ti)就不再上(shang)升(sheng)了。此時(shi),液(ye)面對(dui)液(ye)體(ti)(ti)所施加(jia)的(de)向(xiang)上(shang)的(de)拉力與液(ye)體(ti)(ti)總向(xiang)下的(de)力相等(deng)。則

γ=1/2 ρl?ρg ghrcosθ (1)

式(shi)中γ為(wei)(wei)(wei)表面張力；r為(wei)(wei)(wei)毛細(xi)管(guan)(guan)的(de)半徑；h為(wei)(wei)(wei)毛細(xi)管(guan)(guan)中液面上升的(de)高度(du)(du)(du)(du)；ρl為(wei)(wei)(wei)測量液體的(de)密度(du)(du)(du)(du);ρg為(wei)(wei)(wei)氣體的(de)密度(du)(du)(du)(du)(空氣和蒸氣；g為(wei)(wei)(wei)當地的(de)重力加速度(du)(du)(du)(du)；θ為(wei)(wei)(wei)液體與(yu)管(guan)(guan)壁(bi)的(de)接觸角。若(ruo)毛細(xi)管(guan)(guan)管(guan)(guan)徑很小，而且θ=0時(shi)，則上式(shi)(1)可簡化為(wei)(wei)(wei)

γ=12ρghr (2)