表面张力的测量原理是什么？
用硅压阻力敏传感器测定液体表面张力系数一．实验目的1．了解液体表面张力的性质，掌握拉托法测定液体表面张力的原理。2．学习硅压阻力敏传感器的物理原理，测定水等液体的表面张力系数。二．实验仪器图1 表面张力系数测定仪WBM-1A型液体表面张力测定仪、游标卡尺三．实验原理（缺两张图）表面张力是分子力的一种表现，它发生在液体和气体接触的边界部分，是由表面层的液体分子处于特殊情况决定的。液体内部的分子和分子之间几乎是紧挨着的，分子间经常保持平衡距离，稍远一些就相吸，稍近一些就相斥，这就决定了液体分子不像气体分子那样可以无限扩散，而只能在平衡位置附近振动和旋转。在液体表面附近的分子，由于上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力，所以该分子所受合力不等于零，其合力方向垂直指向液体内部，这种收缩力称为表面张力。表面层分子间的斥力随它们彼此间的距离增大而减小，在这个特殊层中分子间的引力作用占优势。如果在液体表面上任意划一条分界线MN把液面分成a、b两部分(如图2所示)，f表示a部分表面层中的分子对b部分的吸引力，f´表示右部分表面层中的分子对a部分的吸引力，这两部分的力一定大小相等、方向相反。这种表面层中任何两部分间的相互牵引力，促使了液体表面层具有收缩的趋势。由于表面张力的作用，液体表面总是趋向于尽可能缩小，因此空气中的小液滴往往呈圆球形状。图2 液体表面张力示意图表面张力的方向和液面相切，并和两部分的分界线垂直，如果液面是平面，表面张力就在这个平面上。如果液面是曲面，表面张力就在这个曲面的切面上。表面张力是物质的特性，其大小与温度和界面的性质有关。表面张力f的大小跟分界线MN的长度L成正比，可写成f = αL （1）系数α叫做表面张力系数，它的单位是“N/m”。在数值上表面张力系数就等于液体表面相邻两部分间单位长度的相互牵引力，表面张力系数与液体的温度和纯度等有关，与液面大小无关。液体温度升高，α减小，纯净的液体混入微量杂质后，α明显减小。图3 拉脱过程受力分析普通物理实验中测量表面张力的常用方法有拉脱法、毛细管法和最大泡压法等。这里我们采用拉脱法，用硅压阻力敏传感器测量液体的表面张力。具体测量方法是把一个表面清洁的铝合金圆环吊挂在力敏传感器的拉钩上，升高升降台使铝合金圆环垂直浸入液体中，降低升降台，液面下降，当吊环底面与液面平齐或略高时，由于液体表面张力的作用，吊环的内、外壁会带起一部分液体，如图3所示。平衡时吊环重力mg、向上拉力F与液体表面张力f满足F=mg+fcosφ （2）吊环临界脱离液体时，φ=0，即cosφ=1，则平衡条件近似为f=F-mg=α(D1+D2)π （3）式中D1、D2分别为吊环的内径和外径，液体表面的张力系数为α=(F-mg)/π(D1+D2) （4）实验需测出F、mg及D1和D2。利用力敏传感器测力，首先进行硅压阻力敏传感器定标，求得传感器灵敏度B (mV/N)，再测出吊环在即将拉脱液面时(F=mg+f)电压表读数U1，记录拉脱后(F=mg)数字电压表的读数U2，代入式(3)得α=(U1+U2)/Bπ(D1+D2)。 （5）四．实验步骤1. 实验准备开机预热15分钟，清洗玻璃器皿和吊环；用游标卡尺分别测量吊环的内外直径D1和D2。2．硅压阻力敏传感器定标（1）将砝码盘挂在力敏传感器的钩上，选择“200 mV”档位对传感器调零定标。（2）每次将1 g（1个）的砝码放入砝码盘内，分别记录下数字电压表的读数，直至加到7 g为止，将数据记录于表1中（待电压表输出基本稳定后再读数）。3．测定表面张力在玻璃器皿内放入待测的水并安放在升降台上，将金属吊环挂在力敏传感器的钩上，吊环应保持水平，顺时针缓慢转动升降台使液面上升，当吊环下沿部分全部浸入液体内时，改为逆时针缓慢转动升降台使液面下降，观察环浸入液体中及从液体中拉起时的物理过程和现象，特别注意吊环即将拉断液面前一瞬间的数字电压表读数U1和拉断后数字电压表读数U2，并记录下这两个数值，重复上述测量过程5次，应的U1和U2记录于表2中。五．注意事项（1）力敏传感器使用时用力不宜大于30 g，否则损坏传感器，砝码应轻拿轻放。（2 器皿和吊环经过洁净处理后，不能再用手接触，亦不能用手触及液体。（3）吊环保持水平，缓慢旋转升降台，避免水晃动，准确读取U1和U2。（4）实验结束后擦干、包好吊环。六．实验数据表1 力敏传感器定标砝码质量/g1234567输出电压/mV根据定标公式U=B*mg，用最小二乘法确定仪器的灵敏度B， g=9.80 m/s2。表2 测定水的表面张力系数次数U1/mVU2/mVΔ(U1-U2)/mVα/(×10-3N/m)12345内径D1/mm外经D2/mm七．思考题（1）还可以采用哪些方法对力敏传感器灵敏度B的实验数据进行处理？（2）分析吊环即将拉断液面前的一瞬间电压表读数值由大变小的原因？（3）对实验的系统误差和随机误差进行分析，提出减小误差改进实验的方法措施？
[create_time]2023-04-26 03:47:11[/create_time]2023-05-08 09:07:25[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]百度网友3cba527[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.29f49f63.STo551aVlAFS272lAQb8MQ.jpg?time=8464&tieba_portrait_time=8464[avatar]繁杂信息太多，你要学会辨别[slogan]这个人很懒，什么都没留下![intro]173[view_count]
为何要对表面张力仪读数进行校正
品牌型号：祈鑫液体表面张力仪 系统：QBZY-1 因为如果不校正有可能使毛细管尖端与待测溶液液面没有保持相切，那么气泡不能连续逸出，使压力计的读数不稳定，且影响溶液的表面张力。 表面张力仪是快速、可靠的质量控制模式。设定测量参数后可以准确测量并显示表面张力值。能够独立设定测量范围、测试数据数目、测量的平均值，是研发的理想工具。在实际使用过程中，由于动态表面张力仪能够模拟表面活性剂的迁移情况，因此应用更为广泛。 传统的表面张力仪都是采用铂金环法原理，而这种方式没办法采用动态的形式显示，换句话说就是只能看到最后的结果，而对过程的表面张力测试是没办法测试的。而SITA公司生产的表面张力测试仪则是一个动态过程，它能够智能控制气泡寿命，动态显示表面张力数值。随着SITA公司产品获准进入中国，该表面张力测试仪在一定程度上已经取代其他张力仪，成为行业内不可或缺的一款表面张力测试仪。
[create_time]2022-07-25 08:43:56[/create_time]2022-08-04 03:14:28[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]世纪网络17[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.486ca09d.jZ691Jzdj5pkPiv7Z8Tryg.jpg?time=710&tieba_portrait_time=710[avatar]TA获得超过4820个赞[slogan]这个人很懒，什么都没留下![intro]238[view_count]表面张力的测定方法有哪些
一、 测定方法
液体表面张力的测定方法分静态法和动态法。
静态法，有毛细管上升法、DuNouy吊环法、Wilhelmy盘法、旋滴法、悬滴法、滴体积法、最大气泡压力法；动态法有旋滴法、震荡射流法和悬滴法等。其中毛细管上升法和最大气泡压力法不能用来测液-液界面张力。Wilhelmy 盘法，最大气泡压力法，振荡射流法可以用来测定动态表面张力。
静态法测定表面张力
1、 滴重法
滴重法也叫做滴体积法，这种反分法比较精确而且简便。其基本原理是：自一毛细管滴头滴下液体时，液滴的大小与液体的表面张力有关，即表面张力越大，滴下的液滴也越大，二者存在关系式：
W=2πRγf (1)
γ=W/(2πRf} (2)
式中，W为液滴的重量；
R为毛细管的滴头半径，其值的大小由测量仪器决定；
f为校正系数。一般实验室中测定液滴体积更为方便，
因此式（2）又可写为：
γ=(Vρg/R)×(1/2πf) (3)
式中，V为液滴体积；ρ为液体的密度；f为校正因子。
对于特定的测量仪器和被测液体，R和ρ是固定的，在测量过程中，只要测出数滴液体的体积, 就可计算出该液体的表面张力。
2、毛细管上升法
将一支毛细管插入液体中，液体将沿毛细管上升,升到一定高度后，毛细管内外液体将达到平衡状态，液体就不再上升了。此时,液面对液体所施加的向上的拉力与液体总向下的力相等。则
γ=1/2 ρl−ρg ghrcosθ (1)
式中γ为表面张力；r为毛细管的半径；h为毛细管中液面上升的高度；ρl为测量液体的密度;ρg为气体的密度(空气和蒸气；g为当地的重力加速度；θ为液体与管壁的接触角。若毛细管管径很小，而且θ=0时，则上式(1)可简化为
γ=12ρghr (2)
[create_time]2015-09-26 11:49:24[/create_time]2017-07-07 14:44:25[finished_time]3[reply_count]32[alue_good]无语翘楚[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.862e8cf3.HwZpkqPwtr8aH8oTHcqaXg.jpg?time=4233&tieba_portrait_time=4233[avatar]繁杂信息太多，你要学会辨别[slogan]不想写。别逼我[intro]13886[view_count]
表面张力仪的介绍
表面张力仪快速、可靠的质量控制模式。设定测量参数后可以准确测量并显示表面张力值。能够独立设定测量范围、测试数据数目、测量的平均值，是研发的理想工具。在实际使用过程中，由于动态表面张力仪能够模拟表面活性剂的迁移情况，因此应用更为广泛。
[create_time]2016-05-24 20:10:28[/create_time]2016-06-08 19:39:58[finished_time]2[reply_count]0[alue_good]匿名用户[uname]https://iknow-base.cdn.bcebos.com/yt/bdsp/icon/anonymous.png?x-bce-process=image/quality,q_80[avatar][slogan]这个人很懒，什么都没留下![intro]107[view_count]表面张力测试方法
表面张力的测量可以表面张力测试仪进行。这些仪器基于测量施加在位于液-气或液-液界面处的探头上的力。探针连接到非常敏感的天平，并且感兴趣的液体界面与探针接触。当探针与液体表面相互作用时，通过天平测得的力可用于计算表面张力，取决于以下因素：探针的尺寸和形状，探针与液体之间的接触角以及液体的表面张力，探头的大小和形状易于控制。探针通常由铂制成，这有助于确保探针与要研究的液体之间的接触角为零。通常使用两种配置的探针。杜努伊环法该方法利用铂环作为探针。通过移动放置液体容器的平台，将环浸没在界面下方。浸入后，平台高度逐渐降低，环最终通过界面拉出并带来弯月形的液体。如果将容器进一步降低，则弯液面最终会从环上撕下。在此事件之前，弯液面的体积（以及所施加的力）会通过最大值，并在实际撕裂事件之前开始下降。表面张力的计算基于最大力的测量。环的浸入深度和环在经历最大拉力时升起的高度与该技术无关。原始计算基于具有无限直径（或金属丝）的环，并且未考虑由于环的一侧与另一侧接近而被拉起的多余液体。由于表面张力而是毛细作用力，位于环正下方的部分流体不在此处。但是，这种液体会影响天平给出的力读数，从而使测得的表面张力
[create_time]2022-12-15 23:09:12[/create_time]2022-12-23 12:17:28[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]留溶溶A6[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.7bec4bef.Ir4cmmI6wz8eN3D5s1eWzg.jpg?time=9649&tieba_portrait_time=9649[avatar]TA获得超过554个赞[slogan]这个人很懒，什么都没留下![intro]141[view_count]“全自动张力测定仪”如何使用
分子间的作用力形成液体的界面张力或表面张力，张力值的大小能够反映液体的物理化学性质及其物质构成，是相关行业考察产品质量的重要指标之一。全自动张力测定仪适用GB/T6541标准，基于圆环法（白金环法），测量各种液体的表面张力(液-气相界面)及液体的界面张力(液-液相界面)。此方法具有操作简单，精确度高的优点而被广泛应用。广泛用于电力、石油、化工、制药、食品，教学等行业。
一般来说全自动张力测定仪分为2种：
(1)气泡法表面张力测定仪在国内主要有两种仪器，一种为国产的用于实验教学用的仪器，通常设计较为简单，价格相当便宜，但不建议客户作为准确测值用。另一种是进口的最大气泡法表面张力测定仪，通常称为BPA **的型号或称为便携式的表面张力测定仪，但报价通常为10万或以上。在选购时注意，这种表面张力测定仪通常用于分析表面活性剂反应速度快的样品的测值，如毫秒级的，另一种应用是用于现场估算用。但一定要注意毛细管内壁的清洗与否一 定会影响到测值结果的。所以，测值精度问题值得去进一步探讨。
(2)压力传感器的精度会影响到测值。
1. 工作环境：仪器的工作环境应满足第四章所说的要求。
2. 铂金环：圆环平面应与北侧页面平行，圆环要保证一定圆度。铂金环要洁净，可用洗洁精清洗，再用纯水漂洗，然后在酒精灯的氧化焰中加热铂金丝至橙红色。
3. 测试杯：测试杯要洁净，可用洗洁净清洗，再用热水漂洗，最后用纯水漂洗，沥干后使用。
4. 纯水的获取：最好使用多次提纯的蒸馏水。试验表明某些市售的饮用纯净水能够达到实验要求。
HM5006全自动张力测定仪测量方法：
圆环法 （GB/T6541-86）;
测量范围：5～95mN/m
运动速度：快速：1mm/S
慢速：0.3――0.4mm/S
灵敏阀：0.1mN/m
准确度：±0.4mN/m
适用温度：10--30℃.
[create_time]2023-05-06 10:10:54[/create_time]2021-03-21 16:17:04[finished_time]2[reply_count]0[alue_good]鸿蒙电力[uname]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/user/3700976aa7e7d8360d6b8a4f483e1c87.jpeg[avatar]提供各种有关电力电气的相关技术解析[slogan]提供各种有关电力电气的相关技术解析[intro]7[view_count]
