界面張力儀的定義以及測量方法的介紹（3種）

　　界面張力儀是一種測量界面張力或表面張力大小的儀器，主要由扭力絲、鉑金環(huán)、支架、杠桿架、蝸輪付等組成。界面張力儀分為白金環(huán)法界面張力儀、白金板法界面張力儀、zui大氣泡法界面張力儀等。
　　界面是指兩相接觸的約幾個分子厚度的過渡區(qū)，如其中一相為氣體，這種界面通常稱作為表面。嚴格說表面應是液體和固體與其飽和蒸汽之間的界面，但習慣上把液體或固體與空氣的界面稱為液體或固體的表面。常見的界面有：氣—液界面，氣—固界面，液—液界面，液—固界面，固—固界面。與表面張力不同，處在界面層的分子，一方面受到體相內相同物質分子的作用，另一方面受到性質不同的另一相中物質分子的作用，其作用力未必能相互抵消。因此界面張力通常要比表面張力小得多。

　　界面張力儀根據測試原理的不同可分為二種：鉑金環(huán)法和鉑金板法
　　鉑金環(huán)法是一種傳統(tǒng)的測試方法，從發(fā)明到現(xiàn)在有約70年左右的時間。它是用直徑0.37mm的鉑金絲做成周長為60mm的環(huán)。測試時先將鉑金環(huán)浸入二種不相混合液體的界面(或液面)下2-3mm，然后再慢慢將鉑金環(huán)向上提，環(huán)與液面會形成一個膜。膜對鉑金環(huán)會有一個向下拉的力，測量整個鉑金環(huán)上提過程中膜對環(huán)所作用的zui大力值，再換算成真正的界面(表面)張力值。由于這種方法測試起來比較麻煩，測試誤差也比較大，已迅速被鉑金板法所取代。
　　鉑金板法應用的歷史在國外也不到20年，進入國內就更晚了?；阢K金板法的表面/界面張力儀技術要求高、制造難度大，真正被國內用戶廣泛使用的還是近幾年隨著國產鉑金板法的全自動表面/界面張力儀的研發(fā)成功并投入市場。
　　界面張力儀鉑金板法是用24mm×10mm×0.1mm的鉑金板，表面進行噴砂粗化處理，為的是更好地與被測液體潤濕。測試時將鉑金板輕輕地接觸到界面(或表面)，由于液體表面張力的作用會將鉑金板往下拉，當液體的表面張力及其他相關的力與儀器測試的反向的力達到平衡時，測試值就穩(wěn)定不變，如果是蒸餾水、乙醇等純物質，整個測試過程zui快只有幾秒鐘。
　　zui大氣泡法界面張力儀
　　又稱泡壓法界面張力儀，BPA界面張力儀。其基本原理為A為界面張力儀，其中間玻璃管F下端一段直徑為0.2mm～0.5mm的毛細管，B為充滿水的抽氣瓶，C為U型壓力計，內盛比重較小的水或酒精、甲苯等，作為工作介質，以測定微壓差。將待測表面張力的液體裝于界面張力儀中，使F管的端面與液面相切，液面即沿毛細管上升，打開抽氣瓶的活塞緩緩抽氣，毛細管內液面上受到一個比A瓶中液面上大的壓力，當此壓力差—附加壓力(Δp=p大氣—p系統(tǒng))在毛細管端面上產生的作用力稍大于毛細管口液體的表面張力時，氣泡就從毛細管口脫出，此附加壓力與表面張力成正比，與氣泡的曲率半徑成反比，其關系式為:界面張力儀公式(7)式中，Δp為附加壓力；σ為表面張力；R為氣泡的曲率半徑。如果毛細管半徑很小，則形成的氣泡基本上是球形的。當氣泡開始形成時，表面幾乎是平的，這時曲率半徑zui大；隨著氣泡的形成，曲率半徑逐漸變小，直到形成半球形，這時曲率半徑R和毛細管半徑r相等，曲率半徑達zui小值，根據上式這時附加壓力達zui大值。氣泡進一步長大，R變大，附加壓力則變小，直到氣泡逸出。根據上式，R=r時的zui大附加壓力為:界面張力儀公式(8)實際測量時，使毛細管端剛與液面接觸，則可忽略氣泡鼓泡所需克服的靜壓力，這樣就可直接用上式進行計算。當用密度為ρ的液體作壓力計介質時，測得與Δpzui大相適應的zui大壓力差為Δhzui大則:界面張力儀公式(9)當將界面張力儀公式合并為常數(shù)K時，則上式變?yōu)?界面張力儀公式(10)式中的儀器常數(shù)K可用已知表面張力的標準物質測得。