ST-1510全自動(dòng)表界面張力儀的工作原理及實(shí)驗(yàn)步驟
1、方法概要
界面張力是通過一個(gè)水平的鉑絲測量環(huán)從界面張力較高的液體表面拉脫鉑絲環(huán)，也就是從水油界面將鉑絲圓環(huán)向上拉開所需要的力來確定。在計(jì)算界面張力時(shí)，所測得的力要用一個(gè)經(jīng)驗(yàn)測量系數(shù)進(jìn)行修正，此系數(shù)取決于所用的力、油和水的密度以及圓環(huán)的直徑。測量是在嚴(yán)格、標(biāo)準(zhǔn)化的非平衡下進(jìn)行，即在界面形成后1分鐘內(nèi)完成此測定。
2、推薦儀器及產(chǎn)品簡介、技術(shù)參數(shù)
3、工作原理
ST-1510全自動(dòng)表界面張力儀所采用的工作原理是將高頻感應(yīng)微小位移自動(dòng)平衡測量系統(tǒng)應(yīng)用到扭力天平中去，即作用到鉑環(huán)上的力發(fā)生改變時(shí)，與鉑環(huán)所連接的平衡桿在兩個(gè)渦流探頭中產(chǎn)生位移，使兩個(gè)渦流探頭中產(chǎn)生的電感量發(fā)生變化，由此引起差動(dòng)變壓器失去平衡，隨之電路中差動(dòng)放大器的輸入信號(hào)也失去平衡，經(jīng)放大器放大后輸出一隨鉑環(huán)受力變化而變化的電信號(hào)，此信號(hào)送到微處理機(jī)中進(jìn)行處理，并按國際GB/T6541自動(dòng)計(jì)算出被測試樣的實(shí)際張力。
4、準(zhǔn)備工作
用石油醚清洗樣品杯，接著分別用丙酮和水清洗，再用熱的鉻酸洗液浸洗，以除去油污，最后用水及蒸餾水沖洗干凈，如果樣品不是立即使用，應(yīng)將其倒置于一塊干凈的布上。
用石油醚清洗鉑環(huán)，再用丁酮漂洗，然后在酒精燈的氧化焰中加熱。
注意：清洗鉑環(huán)，應(yīng)從環(huán)架桿上取下進(jìn)行，取鉑環(huán)和安裝鉑環(huán)時(shí)一定要輕拿輕放，安裝好鉑環(huán)后，要使鉑環(huán)每一部分都在同一平面上。將清洗過的鉑環(huán)掛好。在潔凈的樣品杯中倒入純凈水至樣品杯下刻度線。將樣品杯放到樣品盤上中間位置。
5、實(shí)驗(yàn)步驟
1、測定試樣在25℃的密度，準(zhǔn)確至0.001克/毫升。
2、把30毫升25±1℃的蒸餾水倒入清洗過的實(shí)樣杯中將試樣杯放到張力儀的試樣座上，把灼燒過的鉑金圓環(huán)掛在儀器天平一端。升高張力儀的試樣座，使鉑金圓環(huán)侵入試樣杯中心處的蒸餾水中，目測之水下深度不超過6毫米為止。
3、慢慢降低試樣座，增加鉑金環(huán)系統(tǒng)的扭矩，以保持扭力臂在零點(diǎn)位置，當(dāng)附著在換上的水膜接近破裂點(diǎn)時(shí)，應(yīng)慢慢的降低試樣座，以保證水膜破裂時(shí)扭力臂仍在零點(diǎn)位置。當(dāng)圓環(huán)拉脫時(shí)讀出刻度讀數(shù)值，按GB/T6541第6章所述，使用水和空氣的密度差（Po-P1）=0.997克/毫升這個(gè)值計(jì)算蒸餾水的表面張力，計(jì)算結(jié)果因?yàn)?1-72毫牛頓/米。如果低于這個(gè)計(jì)算值，可能是由于張力儀的調(diào)節(jié)不當(dāng)或容器不凈所致，應(yīng)重新調(diào)節(jié)張力儀，灼燒鉑金圓環(huán)和用熱的絡(luò)酸洗液浸洗試樣杯，然后從新測定。若測得仍較低，就要進(jìn)一步提純蒸餾水（例如：用堿性高錳酸鉀溶液將蒸餾水從新蒸餾）。
4、用蒸餾水測的準(zhǔn)確地結(jié)果后，將儀器零點(diǎn)標(biāo)定調(diào)制1-10之間，升高試樣座，使鉑金圓環(huán)侵入蒸餾水中的6毫米的深度，在蒸餾水上慢慢倒入已調(diào)至25±1℃過濾后試樣至約10毫米高度，注意不要是圓環(huán)觸及油-水界面。
5、讓油-水界面保持30±1秒，然后慢慢降低試樣座，增加鉑金圓環(huán)系統(tǒng)的扭矩，以保持扭力臂在零點(diǎn)。當(dāng)附著在換上的水膜接近破裂點(diǎn)時(shí)，扭力臂扔在零點(diǎn)位置。上述這些操作，即鉑金圓環(huán)從界面提出來的時(shí)間應(yīng)盡可能地接近30秒，當(dāng)接近破裂點(diǎn)時(shí)，應(yīng)慢慢的降低試樣座，因?yàn)橐耗て屏淹ǔＪ蔷徛模绻嚇幼档吞靹t可能產(chǎn)生滯后現(xiàn)象使結(jié)果偏高。從試樣倒入試樣杯，至油膜破裂的全部操作時(shí)間大約60秒。記錄鉑金圓環(huán)從界面拉脫時(shí)的讀數(shù)。