Поверхностное натяжение капиллярный метод измерения

Вычислите поверхностное натяжение воды, определяемое методом капиллярного поднятия, если при 298 К вода поднялась в капилляре на высоту 35,3 мм. Диаметр капилляра определен путем измерения длины столбика и массы ртути, заполнившей капилляр под дав- [c.34]

Для определения поверхностного натяжения методом капиллярного поднятия необходимы капилляр диаметром 0,2—0,3 мм, тем или иным способом соединяемый с сосудом, в который заливается исследуемая жидкость, катетометр для измерения высоты поднятия жидкости, обеспечивающий точность 1 мкм, и устройство для подсветки мениска. [c.22]

Для определения поверхностного натяжения нефтей и нефтепродуктов применяются метод отрыва кольца и капиллярный метод. Первый основан на измерении величины силы, необходимой для отрыва кольца от поверхности раздела двух фаз. Эта сила пропорциональна удвоенной длине окружности кольца. При капиллярном методе (рис. 43) измеряют высоту подъема жидкости в капиллярной трубке. Недостатком его является зависимость высоты подъема жидкости не только от величины поверхностного натяжения, но и от характера смачивания стенок капилляра исследуемой жидкостью. Более точным из разновидностей капиллярного метода является метод висячей капли, основанный на измерении веса капли жидкости, отрывающейся от капилляра. На результаты измерения влияют плотность жидкости и размеры капли и не влияет угол смачивания жидкостью твердой поверхности. Этот метод позволяет определять [c.92]

Одним из наиболее точных методов измерения поверхностного натяжения является метод измерения капиллярного поднятия жидкости, вызываемого разностью давлений между вогнутой и выпуклой сторонами поверхности раздела жидкость-жидкость. [c.64]

Динамические методы. Среди рассмотренных методов определения поверхностного натяжения только метод капиллярного поднятия и метод равновесной формы капли или пузырька полностью статичны, а в остальных методах измерение связано с более или менее быстрым изменением величины поверхности. Несмотря на это, динамическими принято называть только такие методы, в которых поверхностное натяжение измеряется при ритмичных колебаниях поверхности жидкости. Такие колебания возникают в струях, при деформации капель, а также на поверхности возмущаемой жидкости. Во всех этих случаях стремление жидкости уменьшить свою свободную поверхность, мерой чего является поверхностное натяжение, противодействует увеличению поверхности. Если под [c.121]

Рис. 20. Прибор для измерения поверхностного натяжения капиллярным методом.

На чем основано измерение поверхностного натяжения жидкостей методом капиллярного поднятия [c.30]

Если поверхностное натяжение определяют методом капиллярного поднятия, сталагмометрическим методом или методом втягивания пластины, то растворы ПАВ готовят в отдельных колбах или достаточно больших пробирках. Измерение новерхностного натяжения растворов следует проводить в порядке возрастания пх концентраций, начиная с чистой воды. [c.31]

Измерение поверхностного натяжения по методу Ребиндера основано на том, что в испытуемую жидкость опускают вертикальную трубку с капиллярным кончиком, через который продувают воздух. Измеряют давление Р, при котором из нижнего конца трубки отделяются пузырьки воздуха. Чем больше поверхностное натяжение испытуемой жидкости, тем большее давление требуется для отделения пузырька воздуха. Таким образом, [c.122]

Методы определения поверхностного натяжения жидкостей обычно делят на статические и динамические [1, 6, 7, 15—17, 109]. Измерение поверхностного натяжения статическими методами проводят при неподвижных или медленно образующихся поверхностях раздела, а динамическими — при движущихся и непрерывно обновляющихся поверхностях. К группе статических методов относят метод неподвижной капли и метод капиллярного поднятия. К этой же группе можно отнести метод измерения наибольшего давления в пузырьках (каплях), метод отрыва кольца, метод Вильгельми и метод взвешивания (счета) капель. К динамическим относят следующие методы капиллярных волн, колеблющихся струй, вращающейся капли. [c.73]

При измерении поверхностного натяжения методом наибольшего давления пузырька исследуемую жидкость наливают в широкую пробирку А (рис. 16), в которую погружается трубка В, оканчивающаяся тонким капилляром диаметром 1 мм. При повышении давления воздуха в трубке из нее выдувается пузырек воздуха. Когда пузырек находится в равновесии (т. е. не увеличивается и не исчезает), избыточное давление воздуха в нем должно быть равно капиллярному давлению Ру. Давление воздуха достигает максимального значения Р, когда радиус пузырька Я станет равным радиусу капилляра г, после чего пузырек отрывается и всплывает. Отсюда по формуле (13) находим [c.46]

Изменение поверхностного натяжения во времени, отражающее процесс формирования адсорбционного слоя на поверхности растворов ПАВ, можно изучать полустатичес-кими методами максимального давления в пузырьках, отрыва кольца и сталагмометрически. Для этого измеряют сг при различной скорости увеличения поверхности раздела, т. е. изменяя время образования пузырька или капли, время отрыва кольца, что етрудно осуществить экспериментально. В таком случае обнаруживается, что измеряемое значение а уменьшается по мере снижения скорости образования поверхности, стремясь к наименьшему равновесному (статическому) значению. Однако более удобными для указанной цели являются статические методы капиллярного поднятия и пластинки Вильгельми, при которых площадь поверхности раздела в ходе измерения остается постоянной. В случае метода втягивания пластинки применение электровесов, снабженных самописцем, позволяет осуществить непрерывную запись кривой кинетики поверхностного натяжения. [c.120]

При выполнении определения следует учитывать, что поверхностное натяжение капиллярно-активного раствора не сразу становится постоянным, а падает постепенно. В некоторых случаях оно проходит через минимум . Могут также возникать затруднения из-за присутствия в растворе поверхностно-активных загрязнений, например, в различных физиологических жидкостях. Даже при лучших условиях методы, основанные на измерении капиллярности, очень длительны и сложны из-за отсутствия приборов, позволяющих быстро и легко измерять поверхностное натяжение раствора во время титрования. Поэтому вряд ли они получат [c.303]

Поверхностное натяжение жидкости можно измерить различными методами. Так как поверхностное натяжение влияет на положение равновесия поверхностей жидкости, то анализ формы капли или пузырька может быть использован для определения поверхностного натяжения. Подъем жидкости в капиллярной трубке или отрыв тонкой пластинки, частично погруженной в жидкость, от поверхности можно использовать для точного вычисления поверхностного натяжения. Менее точные значения поверхностного натяжения получают при измерении движущихся жидких поверхностей. К этим методам относится наблюдение колебаний струй, вытекающих из отверстий некруглого сечения, измерение веса капель, измерение максимального давления в пузырьках и силы, необходимой для разрыва поверхности. [c.629]

В методах капиллярного поднятия и отрыва кольца существенную роль играет смачивание исследуемой жидкостью поверхности частей прибора — стенок капилляра или металла кольца, т. е. краевой угол смачивания. Так как определить краевой угол при таком измерении крайне затруднительно, то эти методы применяют только в условиях полного смачивания. Для чистых жидкостей это условие почти всегда легко соблюдается, тогда как в растворах, особенно поверхностно-активных веществ, оно часто практически не достигается. По этой же причине и для измерения поверхностного натяжения на границе двух жидкостей эти методы также мало применимы. В связи с этим в ряде случаев следует предпочесть методы, в которых смачивание не играет роли. Это методы наибольшего давления пузырьков, неподвижной капли, взвешивания капли. Они пригодны для измерения поверхностного натяжения для любых границ раздела. [c.12]

Кроме сталагмометров, для определения поверхностного натяжения применяются и другие методы, наир, капиллярный, основанный на измерении высоты подъема исследуемой жидкости в тонкой трубке. Так как сила поверхностного натяжения стремится уменьшить поверхность раздела двух фаз, жидкость, смачивающая стенки трубки, будет подниматься ио трубке вверх. Высота подъема ее прямо пропорциональна натяжению. На этом принципе устроен при- [c.272]

Из капиллярных методов наиболее распространёй метод, основанный на измерении давления, необходимого для продавливания пузырьков воздуха через поры, предварительно заполненные жидкостью с известным поверхностным натяжением. Максимальный и средний размер пор фильтрующего материала определяют в специальном приборе (рис. 28), а обработку полученных результатов ведут по формуле [c.203]

РАБОТА 1. ИЗМЕРЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ РТУТИ КАПИЛЛЯРНЫМ МЕТОДОМ [c.15]

Для измерения коэффициентов поверхностного натяжения служит главным образом уравнение (1.27а). Наибольшую известность получили следующие способы измерение веса отрывающейся капли измерение силы, необходимой для отрыва тела от поверхности жидкости измерение давления, необходимого для продавливания через капилляр пузырька газа или жидкости в испытуемую жидкость измерение высоты капиллярного поднятия жидкости и др. Описания указанных методов измерения коэффициента поверхностного натяжения приводятся в специальных руководствах . [c.32]

Таким образом, дифференциальная емкость равна второй производной поверхностного натяжения по потенциалу, взятой с обратным знаком. Метод измерения капиллярных кривых может быть использован только для жидких металлов. Метод измерения дифференциальной емкости имеет более широкую область применения он пригоден и для твердых мета.плов. [c.344]

Заменяя в уравнении Лапласа главные радиусы кривизны этими выражениями и учитывая зависимость капиллярного давления от вертикальной координаты г, получают дифференциальную форму уравнения Лапласа. Интегрирование такого дифференциального уравнения (чаще всего численное) дает строгое математическое описание поверхности равновесной большой капли или пузырька, а также капиллярного мениска в поле силы тяжести. Определение равновесной формы поверхности лежит в основе ряда методов измерения поверхностного натяжения легкоподвижных границ раздела фаз жидкость — газ и жидкость—лсидкость (см. 4). [c.32]

W --Ttr 7С/-. При очень точных измерениях учитывают отклонение формы, мениска от сферической (особенно, когда применяются широкие капилляры). С этой целью используют результаты численного интегрирования дифференциального уравнения Лапласа (см. с. 32), которые приводятся в таблицах. Метод капиллярного поднятия может давать точность определения поверхностного натяжения до десятых и сотых долей мН/м. [c.37]

Межфазное поверхностное натяжение а ртути в зависимости от потенциала ф измеряют с помощью капиллярного электрометра. Метод состоит в измерении высоты капиллярного поднятия ртути при различных потенциалах. Поверхность соприкосновения ртути с электролитом в капилляре при этом имеет полусферическую форму. Кривая зависимости поверхностного натяжения от приложенного потенциала называется электро-капиллярной кривой. [c.179]

Метод капиллярного электрометра используется широко и является наиболее точным для определения поверхностного натяжения. Не менее надежен метод покоящейся капли, основанный на измерении формы капли ртути, лежащей на плоской поверхности в контакте с электролитом. Однако форма капли весьма сложна и определение поверхностного натяжения включает изме- [c.182]

Наиболее точные измерения зависимости поверхностного натяжения от ф в расплавленных солях получаются методом снятия электрокапиллярных кривых капиллярного поднятия. Работа с целью повышения точности измерений осуществляется на установке с использованием капиллярного электрометра, аналогичной применявшейся ранее для водных растворов. В таком случае можно использовать визуальное наблюдение за перемещением мениска в капилляре. [c.195]

Величину потенциала нулевого заряда ( ) можно определить экспериментально несколькими методами путем измерения меж-фазного натяжения, по минимуму емкости электрода, по определению краевого угла смачивания, по максимуму адсорбции и т.п. Наиболее широко для этих целей используются электрокапиллярные кривые, которые характеризуют зависимость между поверхностным натяжением металла (а) на фанице металл/раствор и потенциалом электрода. На величину поверхностного натяжения влияет и состав межфазного слоя. Поскольку поверхностное натяжение проще всего измерить для жидких металлов, большинство электро-капиллярных кривых получено на ртути. Измерения производились также с амальгамами металлов, с жидким галлием и с некоторыми [c.131]

При измерениях по методу давления широко используется прибор Ребиндера, в котором газ или другая жидкость (рис. 29) продавливаются под давлением через капиллярный кончик К (диаметром 0,1—0,3 мм), лишь слегка погруженный в поверхность раздела. Величина давления р устанавливается при помощи чувствительного манометра она пропорциональна величине поверхностного натяжения на границе раздела [c.76]

Статическими методами определяется поверхностное натяжение практически неподвижных поверхностей, образованных задолго до начала измерений и поэтому находящихся в равновесии с объемом жидкости. К этим методам относится метод капиллярного поднятия и метод лежащей пли висящей капли (пузырька). [c.21]

Наиболее важный метод измерения поверхностного натяжения (по капиллярному поднятию) усложняется поведением жидкости при контакте с другими поверхностями. Поэтому описание этого метода будет дано несколько ниже. [c.54]

Предварительно проведенные измерения межфазного поверхностного натяжения сталагмометрическим методом показали, что составы УНИ (УНИ-1 и УНИ-3) имеют межфазное натяжение на границе с углеводородной жидкостью (октаном) в 1,6...2,7 раза меньше, чем вода. В связи с этим в случае проиикновекия составов УНИ в призабойную зону нагнетательных скважин следует ожидать уменьшения отрицательного влияния капиллярных сил в фильтрационных каналах пород призабойной зоны и улучшения их фильтрационных характеристик. [c.41]

Стремление характеризовать свойства чистых жидкостей и растворов поверхностно-активных веществ их поверхностным натяжением вызвано тем, что эта величина поддается сравнительно простому и точному измерению. Многочисленные методы излтерения поверхностного натяжения можно разделить на две группы — статические и динамические. В статических методах измерения производят с неподвижной жидкостью по отношению к поверхности, которая была образована еще до измерения. В этих условиях можно полагать, что равновесие между растворенными веществами (когда измеряется поверхностное натяжение растворов) в объеме и на поверхности установилось. Типичным статическим методом измерения поверхностного натяжения является метод капиллярного поднятия. [c.116]

Методы и приборы для измерения поверхностного натяжения жидкости. Метод наибольшего давления образования и отрыва газового пузырька. Метод основан на том, что поверхностное натяжение жидкости на границе с газом (воздухом),содержащим ее насыщенный пар, или с другой жидкостью прямо пропорционально наибольшему давлению, необходимому для выдавливания пузырька газа нз капиллярного кончика в жидкость, находящуюся при постоянных температуре и давлении (рис. 6, а). В сосуд 11 диаметром около 3 см с боковым ответвлением 6 наливают исследуемую жидкость. Сосуд закрывают пробкой 8. Б пробку вставляют стеклянную трубку 10, заканчивающуюся остро обрезанным концом с внутренним диаметром около " 0,1 мм. Капилляр ный конец должен только смачиваться меиис-ком жидкости, т. е. жидкость 13 в капилляре должна едва приподниматься вверх. Сосуд с жидкостью помещают в стеклянный термостат или в стеклянную рубашку 12 с ответвлением 14, через которую 15—20 мин до измерений и во время их пропускают воду с заданной температурой из термостата. Контролируется температура [c.26]

В противоположность методу капиллярного поднятия группа методов, основанных на изучении формы капель и пузырьков в поле силы тяжести, принципиально включает учет отклонения их формы от сферической, т. е. требует интегрирования уравнения Лапласа. При измерении поверхностного натяжения этими методами обычно находят какие-либо характерные геометрические параметры, показывающие степень отклонения поверхности от сферической (например, для капли, изображенной на рис. I—12, ее максимальную ширину max И расстояние И от вершины до максимального сечения ,иах)- Сопоставляя результаты измерений с табулированными значениями этих параметров, полученными численным интегрированием уравнения Лапласа, находят величину поверхностного патя- [c.37]

Существует много различных способов измерения поверхностного натяжения жидкости (метод капиллярного подъема, метод макаимального давления пузырька, метод взвешивания капель и др.). [c.31]

Уже давно было известно, что поверхностное натяжение свежеприготовленных растворов мыл медленно падает со временем и что для достижения его конечного равновесного значения требуется промежуток времени, равный иногда многим дням. Это явление было впервые обнаружено Релеем 30], который показал, что динамическое поверхностное натяжение раствора олеата натрия, измеренное по методу колеблющейся струи, лишь немного ниже, чем поверхностное натяжение чистой воды. Измеренное же статическим методом капиллярного поднятия, оно оказалось равным 25 дин1сл . Это отставание во времени в достижении равновесного значения поверхностного натяжения, представляющее собой общее свойство ионизированных поверхностноактивных веществ, было детально исследовано . Оно [c.283]

Последнее соотношение известно как уравнение Жюрена. Таким образом для определения поверхностного натяжения жидкостей этим методом экспериментально находят высоту поднятия /г, радиус капил-ляра г и угол смачивания 0. Метод капиллярного поднятия является одним из наиболее точных (относительная погрешность менее 0,01 %) Метод максимального давления в пузырьке основан на измерении давления, при котором происходит огрыв пузырька газа (воздуха), выдуваемого в жидкость через капилляр. [c.12]

При необходимости исследовать еще более точно изменения поверхностного натяжения под влиянием адсорбции или во времени рекомендуется применять метод (Шелудко и Николов, 1975 г. Ни-колов, 1978—1979 гг.), в котором вместо пластинки используется хорошо смачиваемая сфера. При ее извлечении из жидкости капиллярная сила проходит через максимум. Исходя из этого максимального значения силы и при условии точного измерения (оптическим путем) угла смачивания можно определить изменения поверхностного натяжения с точностью выше 0,01 дин/см. Метод этот сложен и трудоемок его использование оправдано, когда точность метода Вильгельми недостаточна. [c.122]

Поверхностное натяжение жидкостей легко определяют прямым экспериментальным путем. Описанные в литературе многочисленные методы измерения поверхностного натяжения на жидких (подвижных) поверхностях раздела подразделяют на три основные группы 1) статические (методы капиллярного по,анятия и лежачей или висячей капли) 2) полустатические [методы максимального давления пузырька (капли), отрыва кольца, отрыва пластинки, взвешивания или счета капель] 3) динамические (методы капиллярных волн, колеблющихся струй). [c.310]

До появления методов измерения краевых углов, возникающих в зоне контакта черной пленки с объемной углеводородной фазой, межфазное натяжение черных углеводородных пленок в водной среде определили прямым путем, используя зависимость капиллярного давления в искривленной пленке от межфазного натяжения [46, 145—149]. Одисание этого метода дано в главе III. Так, в пленке из 4%-ного раствора фосфатидилхолина (из бычьего мозга) в сложной смеси тетрадекана, хлороформа и метанола межфазное натяжение пленки оказалось равным 2,4 дин см [146]. В другой работе [147] аналогичным методом определено натяжение пленки из фосфатидилхолина и холестерина (в декане и гептане). Натяжение было равно 1,7 0,3 дин см. Для ряда систем, содержащих несколько поверхностно-активных компонентов, измерения натяжений сделаны Тиеном [16]. В зависимости от состава пленки ее межфазное натяжение изменялось от 0,15 0,05 до 5,7 0,8 дин1см. Погрешность в определении межфазного натяжения пленки во всех этих работах значительно превышает разницу натяжений Ао, поэтому полученные данные не имеют большой ценности и носят чисто иллюстративный характер. [c.123]

Уравнение Толмэна [10], имеющее н сокращенном виде форму уравнения (9), долгое время служило для расчета зависимости поверхностного натяжения от кривизны при условии известности величины характеристического параметра межфазной толщины 6. Однако не было никаких методов измерения б в однокомпонентных межфазных системах жидкость — пар. Приводим метод измерения б для однокомпонентных границ жидкость — пар. Основан он на экспериментах по впитыванию жидкости в жесткие мезопор истые среды, где скорость впитывания непосредственно связана с движущим капиллярным давлением и, следовательно, с поверхностным натяжением. Параметр межфазной граничной толщины может быть рассчитан из уравнения [10], если восемь экспериментально полученных переменных в правой части уравнения заранее определены для интересующей системы жидкость — пористая среда. Однако оценка некоторых из этих переменных в мезопорах является непростой задачей и заслуживает более детального исследования. Поэтому наше обсуждение будет сначала касаться оценки переменных в уравнении (10), а затем уже эффекта кривизны. [c.256]

Поверхностное натяжение на границе с воздухом измеряли методом капиллярного подъема при 20 °С. Межфазное натяжение на границе с гептаном и толуолом определяли методом измерения объема капель [6] при 20 С. Исследовались 0,5%-е водные растворы натриевых солей 3, 6-дисульфокислот высших 9-алкилкарбазолов. [c.157]