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動(dòng)態(tài)表面張力測(cè)試鉑金板法與Z大氣泡法對(duì)比

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大氣泡法(max bubble method)由于壓力傳感器的靈敏度高,因而通常被采用來(lái)測(cè)試液-氣表面張力中動(dòng)態(tài)吸附的常規(guī)方法,有時(shí)這種測(cè)試技術(shù)我們也稱其為動(dòng)態(tài)表面張力法。大氣泡法的測(cè)試參數(shù)主要包括死時(shí)間(Dead time)、氣泡壽命(Bubble life)以及表面張力值。其中,考察動(dòng)態(tài)吸附或表面活性劑作用時(shí)間的死時(shí)間(Dead time)并與此同時(shí)測(cè)得的氣泡壽命是大氣泡法表面張力儀的主要或有意義的參數(shù)。因而,如何測(cè)得死時(shí)間對(duì)于表面活性劑是關(guān)鍵的。目前,除了大氣泡法的表面張力儀外,美國(guó)科諾工業(yè)有限公司(USA KINO Industry Limited)的白金板法表面張力儀同樣可以測(cè)試動(dòng)態(tài)表面張力值。作為對(duì)比試驗(yàn),我們采用了美國(guó)科諾工業(yè)有限公司(USA KINO Industry Limited)的基于Young-Laplace方程修正的鉑金板法表面張力儀(Wilhelmy plate method based on Young-Laplace equation fitting)以及德國(guó)Lauda的MBT進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。測(cè)試表面活性劑為Triton X100。

 

 

大氣泡法與白金板兩種不同的方法和表面張力儀的吸附時(shí)間對(duì)比表。同時(shí)我在上面標(biāo)出了相應(yīng)的原理示意圖片。

 

測(cè)試過(guò)程中,Dead Time (按R.Miller的說(shuō)法),出現(xiàn)從水的表面張力變化為有表面活性劑吸附的時(shí)間:白金板法為31ms,大氣泡法為23ms。

平衡時(shí)間:白金板法為3200ms左右(36mN/m時(shí)),大氣泡法為3242ms(33mN/m時(shí)),但顯然,后面的平衡時(shí)間還沒(méi)有結(jié)束,Triton X100的平衡時(shí)間會(huì)更長(zhǎng),表面張力值會(huì)更低。

 

大氣泡法表面張力儀與白金板法表面張力儀從這個(gè)樣品來(lái)看,吸附趨勢(shì)曲線吻合。

但白金板法更能夠做的更好:

1、表面活性劑吸附效力:從72mN/m至56mN/m這段的變化Δγ/Δt,能夠更細(xì)致的表征出來(lái);

2、更多的數(shù)據(jù)以及細(xì)節(jié):吸附的整個(gè)過(guò)程。

3、平衡表面張力值的測(cè)定,由于氣泡法小流量限制,其無(wú)法終測(cè)得平衡表面張力值。因而,大氣泡的表面張力值通常不能作為終的試驗(yàn)表征值來(lái)使用。

4、數(shù)據(jù)的測(cè)值的精度:白金板法的精度遠(yuǎn)高于大氣泡法。

5、測(cè)試的效率問(wèn)題:大氣泡法測(cè)試的時(shí)間為3149s,而白金板法整個(gè)過(guò)程只用了73S

6、測(cè)試樣品挑選:大氣泡法不能應(yīng)用于所有的樣品測(cè)試,我測(cè)試了幾種樣品均沒(méi)有成功。這是由大氣泡法的工作原理決定的。而白金板法測(cè)不會(huì)挑任何樣品。

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