稱重法表面張力儀主要是指采用稱重傳感器作為測(cè)試技術(shù)的表面張力儀。在測(cè)試過(guò)程中,采用玻璃板、聚四氟板或白金板(鉑金板)、白金環(huán)(鉑金環(huán))作為測(cè)試探頭。玻璃板是Wilhelmy、A.W.Neumann教授以及最早的表面張力儀采用的主要探頭。而目前主要采用的是白金板和白金環(huán)。
白金環(huán)法與經(jīng)典白金板法(零浮力法)的主要區(qū)別在于白金環(huán)法測(cè)試的是最大稱重值而經(jīng)典白金板法是測(cè)試一段時(shí)間內(nèi)的平均稱重值。但歸結(jié)起來(lái),其均是靜態(tài)表面張力測(cè)試技術(shù)。
而基于Young-Laplace方程修正的白金板法與經(jīng)典白金板法的顯著區(qū)別在于,前者無(wú)需將白金板浸入后再拉回的動(dòng)作,而后者通常會(huì)將白金板浸入到液面后再拉回的動(dòng)作。
白金環(huán)法的表面張力儀優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)需非常高精度的稱重傳感器,是一個(gè)應(yīng)用非常長(zhǎng)的測(cè)試表面張力的儀器。例如現(xiàn)在還在許多公司還在使用Fisher公司的20型表面張力儀即可一個(gè)白金環(huán)法的表面張力儀。經(jīng)過(guò)專業(yè)校準(zhǔn)后,這些儀器還在正常使用。上海梭倫可提供相關(guān)校準(zhǔn)以及維修(如扭力絲等)。而其缺點(diǎn)在于無(wú)法測(cè)試表面活性劑的表面張力(因其為靜態(tài)表面張力儀)、無(wú)法測(cè)試有粘度的樣品、白金環(huán)易變形成本較高。同時(shí),白金環(huán)具有世界標(biāo)準(zhǔn),因而不符合世界標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的白金環(huán)無(wú)法測(cè)準(zhǔn)35mN/m以下的表面張力值(因其修正因子此時(shí)發(fā)生明顯變化,也無(wú)法符合相應(yīng)的Young-Laplace方程修正。目前中國(guó)制的環(huán)(直徑是0.6mm的)是不符合世界標(biāo)準(zhǔn)的)。
經(jīng)典白金板法為各儀儀器廠商主要采用的方法,其優(yōu)缺點(diǎn)于白金環(huán)法一致。同時(shí),該方法無(wú)法應(yīng)用于測(cè)試油水界面張力值。具體可采用苯與水的界面張力值作為驗(yàn)證。通常經(jīng)典的白金板法僅能夠測(cè)得29mN/m左右。
基于Young-Laplace方程修正的白金板法其顯著特征為具有接觸角和浮力修正。其自動(dòng)修正浮力和接觸角的影響,可以用于測(cè)試動(dòng)態(tài)表面張力值(達(dá)到平衡表面張力時(shí)所需要的時(shí)間Te以及Dead time時(shí)間,表面活性劑作用時(shí)間Ta)。缺點(diǎn)在于對(duì)傳感器的穩(wěn)定性要求較高,優(yōu)點(diǎn)在于測(cè)試的精度、重復(fù)性以及可信度更高,可用于測(cè)試各種表面活性劑的表面張力值以及界面張力值。 「水滴角測(cè)量?jī)x」測(cè)試芯片半導(dǎo)體的應(yīng)用過(guò)程的技術(shù)要求
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