背景
作为单位表面积功或单位润湿长度力的测量,界面张力的单位是mN/m,符合用σ 或 γ表示。
在相界面上,同相的分子相互作用比异相的相互作用大,因此,界面处的分子比体相中有更少的互动分子。如果没有外力作用,更倾向于形成最小的界面,为了增加界面大小必须对其做功。
和表面张力一样,界面张力也分为静态界面张力(机械不变的界面平衡下测量)和动态界面张力(界面改变的测量)。
意义
界面张力在许多两相接触的过程计现象中有重要作用 :
- 乳剂和乳化性:界面张力影响乳化性和相分离趋势。
- 驱油(例如原油的三次采收):如果用表面活性剂降低界面张力,有机相就可以在水的流动下移动。
- 疏水液的质量检测:疏水液的老化经常伴随着同水界面张力的降低。在这种情况下界面张力检测是重要的质量测试,例如变压器油。
- 在固液相界上,界面张力影响界面接触的长期稳定性,例如上胶和涂料过程。
测量方法
液-液界面:
- Du Noüy环法:当环从一相移动到另一相时,可以测量由于拉动液膜而引起的环润湿长度上的受力。
- Wilhelmy板法:测量当板垂直浸入低相中润湿部分的作用力。
- 棒法:类似板法,不过是用更小润湿长度的圆柱棒对应更小的液体体积测量。
- 滴体积法:测量另一相中的垂直方向的毛细管中产生的液滴在分离时刻的体积。
- 旋转滴法:水平毛细管充满体相,一个液滴相在其中旋转。通过离心力和界面张力的作用液滴被拉长。
- 悬滴法:测定体相液中针头上由界面张力产生的液滴形状。界面张力可以通过液滴形状分析由液滴图像测得。
液-固界面:
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