Н. Каразина С. В
жүктеу/скачать 1,02 Mb.
|
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. Методы измерения поверхностного натяжения делятся на статиче- ские, полустатические и динамические. В статических методах граница раздела жидкость-газ в ходе измерений неподвижна (метод висячей кап- ли, сидячего пузырька и капиллярного поднятия жидкости). В динамиче- ских методах граница раздела движется; для реализации этих методов необходимо достаточно сложное аппаратурное обеспечение. Наиболее распространенными методами, в которых граница раздела фаз образуется в ходе измерений, являются полустатические методы. К ним относятся методы отрыва пластинки (метод Вильгельми) и отрыва кольца, сталагмометрический метод, а также метод максимального дав- ления в пузырьке газа (метод Ребиндера). Сталагмометрический метод (метод счета капель) основан на том, что в момент отрыва капли от конца вертикальной трубки вес капли q равен силе поверхностного натяжения F , которая действует вдоль ок- ружности шейки капли, равной 2ro , где ro – радиус капилляра F q 2ro . (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 2ro , (6.17) V g , (6.18) 2ron 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) nПри 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: hrog . (6.20) 2При использовании стандартной жидкости расчет ведут по уравнению h ст hстст . (6.21) 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 становится равным сумме давлений столба жидкости, определяемого глу- биной погружения капилляра h , и капиллярного давления p (жидк газ )gh 2 . (6.22) ro При незначительной глубине погружения капилляра (при касании) пер- вым слагаемым можно пренебречь. Тогда pro , (6.23) 2а при использовании стандартной жидкости cт p pcт . (6.24) жүктеу/скачать 1,02 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|