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表面張力儀所用到的原理採用的什麼科學理論依據◕▩☁?

釋出日期◕╃·: 2022-05-13
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  我們生活中經常會跟表面張力打交道╃·,卻清楚認知它↟▩│。它在清潔洗滌中扮演像汽車₪₪、化妝品中的潤滑劑那樣的角色↟▩│。液體中分子之間的吸引力是產生表面張力的原因╃·,如果我們觀察某種介質的內部分子結構的時候╃·,會發現分子間的吸引力是相同的↟▩│。因此╃·,分子所受到的各個方向的力是相同的╃·,合力為零↟▩│。
 
  另一方面╃·,如果分子處於液體表面╃·,液體內部的吸引力作用在一邊╃·,另外一邊卻沒有分子作用力的存在↟▩│。因此╃·,合力的方向是指向液體內部的↟▩│。從宏觀來看╃·,液體表面積會趨向Z小化╃·,液滴將因此趨向變圓↟▩│。
 
  透過液體分子間的吸引力╃·,液體裡面的空氣氣泡同樣會受到這些吸引力的作用╃·,譬如氣泡在液體中形成會受到表面張力的擠壓↟▩│。氣泡的半徑越小╃·,它所有的壓力就越大↟▩│。透過與外部氣泡相比╃·,增加的壓力可用於測量表面張力↟▩│。空氣經由毛細管進入液體╃·,隨著氣泡形成外凸╃·,氣泡的半徑也隨之連續不斷的減小↟▩│。
 
  這個過程壓力會上升到Z大值╃·,氣泡半徑Z小↟▩│。此時氣泡的半徑等於毛細管半徑╃·,氣泡成半球狀↟▩│。此後╃·,氣泡破裂並脫離毛細管╃·,新氣泡繼續形成╃·,把過程中的氣泡壓力特徵曲線描繪出來╃·,我們就可以用它來計算出表面張力↟▩│。
 
  那麼╃·,表面張力儀是如何測量液體表面張力◕▩☁?
 
  對於測量水與密度小於水的液體間的介面張力時╃·,鉑金環向上動╃·,而測量水與密度大於水的液體間的介面張力時環則向下動↟▩│。
 
  1₪₪、測量水與密度小於水的液體之間的介面張力時╃·,先把樣品座升高到鉑金環浸入水中約5—7mm處╃·,把被測液體小心地加在水的表面上5—10mm的厚度╃·,旋轉螺母B╃·,玻璃杯將被調到鉑金環處於兩種液體的介面處╃·,此後便按照表面張力的測量方法進行↟▩│。
 
  2₪₪、測量水與密度大於水的液體間的介面張力時╃·,鉑金環要求作用力向下╃·,把密度大於水的液體放在杯子中使其達到10mm或更深╃·,在這種液體上放進約5mm深的水╃·,把溶液上升直到環浸入水中╃·,使環處在液體的介面上時╃·,指標L保持與紅線重合╃·,鋼絲的扭力將被增加╃·,鉑金環將被向下拉╃·,這時把樣品座升高╃·,使得指標L繼續與紅線重合╃·,當這兩種液體之間的薄膜破裂時╃·,刻度盤上的讀數便是介面張力M↟▩│。
 
  使用表面張力儀的感受就是操作簡單₪₪、測量過程簡單╃·,測量過程中使用的是一個測量探針╃·,在測量一些粘稠的樣品時╃·,也可以很方便準確地測量出來↟▩│。
 
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