Н. Каразина С. В

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ

Экспериментально поверхностное натяжение можно определять только в условиях обратимого изменения площади поверхности раздела фаз, то есть при достаточной подвижности этой поверхности, например, на границах жидкость – газ или жидкость – жидкость при не слишком вы- сокой вязкости жидкостей. Поверхностное натяжение твердых тел опре- деляется, как правило, косвенными методами.

ружности шейки капли, равной 2r_o , где r_o

– радиус капилляра

F  q  2r_o . (6.16)

Для измерении веса капли используют сталагмометр, представляю- щий собой трубку с расширением в средней части и оканчивающуюся ка- пилляром. При вытекании жидкости из сталагмометра определяют коли- чество образующихся капель n . При известном объеме расширенной час- ти сталагмометра вес капли равен

откуда

_{q } V g

n

 2r_o , (6.17)

_ V g
, (6.18)

2r_on

где  – плотность жидкости, g – ускорение свободного падения.

Обычно для определения используют стандартную жидкость с из-

вестным поверхностным натяжением

_ст . Тогда

 



ст _ст

^nст . (6.19)

n

2. 
   При определении поверхностного натяжения методом капилляр- ного поднятия используют капилляр диаметром 0.2-0.3 мм, который по- гружают в сосуд с исследуемой жидкостью. Поверхностное натяжение рассчитывают по высоте поднятия жидкости в капилляре:
   

 ^hrog . (6.20)

2

При использовании стандартной жидкости расчет ведут по уравнению

  

h

^{ст h}ст^ст
. (6.21)

3. 
   В методе максимального давления в пузырьке (метод Ребиндера) поверхностное натяжение определяется по величине давления, при кото- ром происходит отрыв пузырька воздуха, выдуваемого через капилляр с
   

радиусом

r_o . В момент отрыва пузырька давление воздуха в капилляре p

становится равным сумме давлений столба жидкости, определяемого глу- биной погружения капилляра h , и капиллярного давления

^{p  (}жидк ^{ }газ

)gh  ^2 . (6.22)

r_o

При незначительной глубине погружения капилляра (при касании) пер- вым слагаемым можно пренебречь. Тогда

 ^pro , (6.23)

2

а при использовании стандартной жидкости

 _cт

p ^pcт
. (6.24)