毛(mao)細(xi)管上升法(fa)(fa)(fa)(fa)、zui大氣泡壓力法(fa)(fa)(fa)(fa)、DuNouy吊(diao)環法(fa)(fa)(fa)(fa)、Wilhelmy吊(diao)片法(fa)(fa)(fa)(fa)、滴(di)重(zhong)法(fa)(fa)(fa)(fa)和滴(di)體積(ji)法(fa)(fa)(fa)(fa)等(deng)是(shi)測(ce)(ce)定(ding)平衡時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力，即(ji)靜態(tai)(tai)(tai)張(zhang)力。毛(mao)細(xi)管上升法(fa)(fa)(fa)(fa)不(bu)能用于(yu)動態(tai)(tai)(tai)表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力的(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)定(ding)，其他方法(fa)(fa)(fa)(fa)在操作上稍作改進即(ji)可(ke)用于(yu)測(ce)(ce)定(ding)動態(tai)(tai)(tai)表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力，但(dan)各(ge)自(zi)適(shi)(shi)用的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)范圍(wei)不(bu)同(tong)。zui大氣泡法(fa)(fa)(fa)(fa)適(shi)(shi)用于(yu)．10ms一(yi)1s的(de)(de)(de)(de)(de)動態(tai)(tai)(tai)表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力；吊(diao)片法(fa)(fa)(fa)(fa)適(shi)(shi)用于(yu)幾(ji)分鐘(zhong)到幾(ji)小時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)動態(tai)(tai)(tai)表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力；滴(di)重(zhong)法(fa)(fa)(fa)(fa)適(shi)(shi)用于(yu)幾(ji)分鐘(zhong)到0.1s之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)動態(tai)(tai)(tai)表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力，特(te)別適(shi)(shi)用于(yu)液液界面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)動態(tai)(tai)(tai)表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力。但(dan)是(shi)，對于(yu)時(shi)(shi)間(jian)極短的(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)液表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力的(de)(de)(de)(de)(de)變化，則需用動態(tai)(tai)(tai)法(fa)(fa)(fa)(fa)測(ce)(ce)量。動態(tai)(tai)(tai)測(ce)(ce)量法(fa)(fa)(fa)(fa)中目前應用較多的(de)(de)(de)(de)(de)有振(zhen)蕩(dang)射流法(fa)(fa)(fa)(fa)、旋(xuan)滴(di)法(fa)(fa)(fa)(fa)、懸(xuan)滴(di)法(fa)(fa)(fa)(fa)等(deng)。關于(yu)實驗方法(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)選擇，除考(kao)慮(lv)時(shi)(shi)間(jian)特(te)征和表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力范圍(wei)外，也要結合樣品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點，如是(shi)否透(tou)明、潤濕性等(deng)。

1．振蕩射流法

動態(tai)表(biao)面(mian)張力廣泛應用(yong)于噴(pen)射過程的研究和(he)模(mo)擬，如空氣中殺蟲劑的表(biao)面(mian)張力幾個(ge)毫秒內顯著(zhu)變(bian)化，對農(nong)藥在植物葉面(mian)上的迅速(su)均勻(yun)鋪展(zhan)極其重(zhong)要。振(zhen)蕩(dang)射流技(ji)術(shu)在工農(nong)業中越(yue)來(lai)越(yue)受(shou)到重(zhong)視。

振蕩射流法的(de)(de)(de)測(ce)定時(shi)間(jian)范圍(wei)可低達1ms左右。液(ye)流在一(yi)定壓(ya)力(li)(li)下從(cong)橢圓形(xing)(xing)(xing)管口(kou)噴出時(shi)．射流可做周期性振動(dong)，形(xing)(xing)(xing)成(cheng)一(yi)連串的(de)(de)(de)波形(xing)(xing)(xing)。波形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)產生(sheng)是由于(yu)液(ye)體表面(mian)張(zhang)力(li)(li)具有使液(ye)流由橢圓形(xing)(xing)(xing)變(bian)為(wei)(wei)圓形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)傾向和(he)射流慣性力(li)(li)的(de)(de)(de)相互作用。波長隨時(shi)間(jian)而變(bian)大。當液(ye)體黏度η<20mPa·s時(shi)，動(dong)態(tai)表面(mian)張(zhang)力(li)(li)為(wei)(wei)：

式中，ρ是(shi)液體密度；W是(shi)射(she)(she)流(liu)(liu)流(liu)(liu)量；λ是(shi)射(she)(she)流(liu)(liu)波長(chang)；r是(shi)射(she)(she)流(liu)(liu)的平均半徑。

式中，rmax與(yu)(yu)rmin分別為射流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)zui大半徑(jing)(jing)與(yu)(yu)zui小(xiao)半徑(jing)(jing)，可(ke)用(yong)橢(tuo)圓(yuan)長(chang)半徑(jing)(jing)與(yu)(yu)短(duan)半徑(jing)(jing)代表。通過(guo)測(ce)定不同時(shi)間的(de)射流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)形和射流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)波(bo)長(chang)x，可(ke)得(de)到(dao)σ一(yi)t關系(xi)。彤值(zhi)(zhi)可(ke)由收(shou)集(ji)的(de)射流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)液體(ti)的(de)質量(liang)而得(de)，射流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)波(bo)長(chang)可(ke)用(yong)光學攝影(ying)法得(de)到(dao)。應用(yong)時(shi)要(yao)注意近噴(pen)(pen)口處幾個(ge)波(bo)的(de)波(bo)長(chang)會(hui)偏離(li)常值(zhi)(zhi)，應加以校(xiao)正。實驗中射流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)穩(wen)定十分重要(yao)，恰當地選取流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)動條件和橢(tuo)圓(yuan)噴(pen)(pen)嘴，該法能廣泛用(yong)于許多液體(ti)如熔融(rong)金屬、溶液、漿(jiang)等表面張力(li)的(de)測(ce)定。

振(zhen)(zhen)蕩(dang)射(she)(she)(she)流法的(de)zui大優點是振(zhen)(zhen)蕩(dang)射(she)(she)(she)流的(de)形成幾乎完全模(mo)擬了噴(pen)射(she)(she)(she)過(guo)程，實(shi)驗中流體(ti)首先在毛細管中，然后由噴(pen)口噴(pen)出一(yi)個自由的(de)表面(mian)流，這(zhe)與工農業上的(de)噴(pen)霧過(guo)程相同。這(zhe)個過(guo)程中表面(mian)張(zhang)力(li)起推動(dong)液(ye)體(ti)振(zhen)(zhen)蕩(dang)而不是噴(pen)霧，但由于液(ye)體(ti)向前的(de)流出條件是一(yi)致(zhi)的(de)，表面(mian)張(zhang)力(li)值相同。

2．旋滴法

如(ru)前所(suo)述，一(yi)般將(jiang)表面(mian)張(zhang)力值在10-3～10-1mN／m時稱為(wei)低表面(mian)張(zhang)力，10-3mN／m以下稱為(wei)超低表面(mian)張(zhang)力。旋滴法(fa)是目前測定超低界面(mian)張(zhang)力zui簡便的方法(fa)。

測(ce)定原理(li)：在樣品管中裝入(ru)高密(mi)(mi)度(du)(du)的(de)液(ye)體(ti)(ti)，再加(jia)入(ru)少量(liang)低密(mi)(mi)度(du)(du)液(ye)體(ti)(ti)，密(mi)(mi)閉(bi)后，將其置于旋滴儀(yi)中使其以w角速度(du)(du)旋轉。在離心力(li)(li)、重力(li)(li)及表面張(zhang)力(li)(li)作用下，低密(mi)(mi)度(du)(du)液(ye)體(ti)(ti)在高密(mi)(mi)度(du)(du)液(ye)體(ti)(ti)中形成圓柱(zhu)形液(ye)滴。設圓柱(zhu)形長為(wei)ι，半徑(jing)為(wei)r0，兩液(ye)體(ti)(ti)的(de)密(mi)(mi)度(du)(du)差為(wei)△ρ。當(dang)圓柱(zhu)形長度(du)(du)與(yu)直徑(jing)的(de)比率大(da)于4時，表面張(zhang)力(li)(li)γ可由Vomltegut方程求出：

旋滴法能夠用于許多體(ti)系的(de)界面張力研(yan)究，如聚合物熔體(ti)、瀝(li)青、原油、有機溶劑，使用時要求兩相(xiang)密(mi)度不同(tong)，為(wei)便(bian)于觀(guan)察內部(bu)液(ye)滴的(de)直(zhi)徑(jing)，要求較重相(xiang)液(ye)體(ti)是透(tou)明的(de)。

設備的(de)操作條件對(dui)實驗(yan)度(du)影響較(jiao)大，轉速對(dui)實驗(yan)結果也有(you)(you)影響。由于(yu)低(di)密(mi)(mi)度(du)相的(de)液滴在高(gao)(gao)密(mi)(mi)度(du)相中擴大，實驗(yan)中半徑r不(bu)能夠直接測量(liang)，而r的(de)準確度(du)對(dui)測量(liang)結果至關(guan)重要，所以實驗(yan)前需要測定擴大校正因數FC。一般，．FC可(ke)(ke)通過一系列明(ming)亮的(de)棒的(de)半徑測量(liang)值和(he)實際值的(de)比率求得。FC與(yu)高(gao)(gao)密(mi)(mi)度(du)相的(de)性質和(he)溫度(du)有(you)(you)關(guan)，當(dang)考(kao)察(cha)表面活性劑對(dui)界面張(zhang)力的(de)影響時，每個濃度(du)都要測量(liang)，繁(fan)瑣(suo)并且費時。FC等于(yu)高(gao)(gao)密(mi)(mi)度(du)相的(de)折射(she)率，純(chun)凈(jing)物的(de)折射(she)率很(hen)容易查到(dao)，混合物的(de)折射(she)率卻很(hen)難查到(dao)。采(cai)用(yong)方形樣品(pin)管代替(ti)圓柱形樣品(pin)管可(ke)(ke)以省(sheng)去FC的(de)測量(liang)。

3．懸滴法

懸滴(di)法(fa)(fa)(fa)(fa)實(shi)質上是(shi)滴(di)外形法(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)一種。滴(di)外形法(fa)(fa)(fa)(fa)是(shi)根據液滴(di)的(de)外形來測定表(biao)面張力和接觸角(jiao)的(de)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)，既有懸滴(di)法(fa)(fa)(fa)(fa)又有躺滴(di)法(fa)(fa)(fa)(fa)，其原理是(shi)根據Laplace關于毛細現象(xiang)的(de)方(fang)程(cheng)：

△P=γ(1／R1+1／R2)

式中，γ為表面(mian)張力；R1和R2表示曲面(mian)半徑；△p為界面(mian)上的壓力差。

懸(xuan)滴法測定表(biao)面(mian)(mian)張力，測量(liang)(liang)(liang)的(de)量(liang)(liang)(liang)程寬(kuan)(0．0l一80mN/m)，且不(bu)依(yi)賴于接(jie)觸角，對聚合物、液晶以及其他低摩(mo)爾質(zhi)量(liang)(liang)(liang)液體都能(neng)夠很好(hao)地(di)適用，測量(liang)(liang)(liang)難(nan)熔金(jin)屬(shu)的(de)表(biao)面(mian)(mian)張力具有獨特的(de)優勢。

早期，要(yao)經(jing)過(guo)查(cha)表獲取(qu)表面張力值，實驗較為繁瑣，隨著數(shu)字(zi)化技(ji)術(shu)和(he)(he)計(ji)算機(ji)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)發展，經(jing)過(guo)許多(duo)學(xue)者的(de)(de)(de)改(gai)進，使用(yong)軸稱滴(di)形(xing)分析(axisymmetficdropshapeanalysis，ADSA)技(ji)術(shu)實現(xian)了自動測量，運算過(guo)程只需(xu)輸入重力加速度g和(he)(he)密(mi)度差△p的(de)(de)(de)值。儀器主要(yao)由高(gao)壓(ya)高(gao)溫測量池(附帶2個(ge)硼硅玻璃觀察(cha)窗)、不(bu)銹鋼毛細管(guan)(產(chan)生懸滴(di))、光學(xue)系統(tong)(線性(xing)光源(yuan)、數(shu)字(zi)相機(ji)、顯微(wei)鏡)、數(shu)據處理系統(tong)(電腦、商業(ye)軟件(jian)、數(shu)字(zi)化儀)、測(控)溫和(he)(he)測(控)壓(ya)系統(tong)、真空系統(tong)組成。