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技術(shù)文章

*大氣泡法表面張力儀簡介
 又稱泡壓法表面張力儀,BPA 表面張力儀。其基本原理為A為表面張力儀，其中間玻璃管F下端一段直徑為0.2mm～0.5mm的毛細(xì)管，B為充滿水的抽氣瓶，C為U型壓力計(jì)，內(nèi)盛比重較小的水或酒精、甲苯等，作為工作介質(zhì)，以測(cè)定微壓差。將待測(cè)表面張力的液體裝于表面張力儀中，使F管的端面與液面相切，液面即沿毛細(xì)管上升，打開抽氣瓶的活塞緩緩抽氣，毛細(xì)管內(nèi)液面上受到一個(gè)比A瓶中液面上大的壓力，當(dāng)此壓力差—附加壓力(Δp=p大氣-p系統(tǒng))在毛細(xì)管端面上產(chǎn)生的作用力稍大于毛細(xì)管口液體的表面張力時(shí)，氣泡就從毛細(xì)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(guān)系式為: Δp=2σ/R，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(xì)管半徑很小，則形成的氣泡基本上是球形的。當(dāng)氣泡開始形成時(shí)，表面幾乎是平的，這時(shí)曲率半徑*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(shí)曲率半徑R和毛細(xì)管半徑r相等，曲率半徑達(dá)*小值，根據(jù)上式這時(shí)附加壓力達(dá)*大值。氣泡進(jìn)一步長大，R變大，附加壓力則變小，直到氣泡逸出。 根據(jù)上式，R=r時(shí)的*大附加壓力為: Δp*大=2σ/r或σ=(r/2)Δp*大。實(shí)際測(cè)量時(shí)，使毛細(xì)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(jìn)行計(jì)算。當(dāng)用密度為ρ的液體作壓力計(jì)介質(zhì)時(shí)，測(cè)得與Δp*大相適應(yīng)的*大壓力差為Δh*大則:σ=(r/2)ρgΔh，當(dāng)將(r/2)ρg合并為常數(shù)K時(shí)，則上式變?yōu)?σ=KΔh，式中的儀器常數(shù)K可用已知表面張力的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)得。
缺點(diǎn)：（1）這種表面張力儀通常用于分析表面活性劑反應(yīng)速度快的樣品的測(cè)值，如毫秒級(jí)的，另一種應(yīng)用是用于現(xiàn)場估算用。但一定要注意毛細(xì)管內(nèi)壁的清洗與否一定會(huì)影響到測(cè)值結(jié)果的。（2）壓力傳感器的精度會(huì)影響到測(cè)值。

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