Измерение поверхностного натяжения методом капиллярного поднятия

Измерение поверхностного натяжения методом капиллярного поднятия сводится к определению высоты столба жидкости в капилляре, опущенном в исследуемую жидкость. Зная радиус капилляра, можно рассчитать- поверхностное натяжение. Высота поднятия жидкости в капилляре должна быть измерена с большой точностью, и при высоких давлениях для этой цели удобен только визуальный метод. [c.276]

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]

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]

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

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]

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]

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]

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]

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]

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]

Краевой угол по отношению и стеклу также может быть определен путем измерения поверхностного натяжении жидкости посредством двух методов одного не зависящего, а другого зависящего от краевого угла. Таковы, например, методы максимального давления пузырька и капиллярного поднятия (стр. 51 и 56). [c.56]

В связи с тем что а зависит от условий измерения, различают статическое и динамическое поверхностное натяжение. Статическое поверхностное натяжение измеряют в условиях длительного существования адсорбирующей поверхности, когда адсорбционный слой находится в равновесном (статическом) состоянии. Эту величину измеряют методами капиллярного поднятия, висячей капли, лежащей капли. Динамическое поверхностное натяжение измеряют при быстром образовании поверхности, так что адсорбция на ней не достигает равновесного значения. Величина [c.108]

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]

Поверхностное натяжение на границе раздела жидкого металла с раствором можно измерять многими методами. Широко использовались для этой цели методы капиллярного поднятия, неподвижной капли и метод взвешивания капли (или периода капания). Наиболее важный из них - метод капиллярного поднятия, который в принципе является абсолютным методом, однако практически почти всегда используется как сравнительный. Определение абсолютного поверхностного натяжения по-прежнему основано на классических измерениях [c.80]

Поверхностное натяжение жидкостей оказывает влияние на многие их свойства. Соответственно существуют различные методы измерения поверхностного натяжения по определению высоты поднятия жидкости в капиллярной трубке, по определению веса капель жидкости при медленном вытекании ее с конца вертикальной капиллярной трубки (сталагмометра), по определению максимального давления пузырьков газа при пробулькивании его через жидкость и др. (см. курс физики). [c.350]

Рис. 300. Установка для измерения поверхностного натяжения на границе жидкость—газ методом капиллярного поднятия

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]

Метод капиллярного поднятия. Метод основан на измерении высоты поднятия к жидкости в капилляре, радиус которого — г. Принимая во внимание отмеченную выше связь между поверхностным натяжением а и капиллярной постоянной а , каковая определяется произведением гк,. получаем [c.44]

В работе [773, 774] подробно изучено поверхностное натяжение (<з) обычного гелия, а в [775—778] — его легкого изотопа. Применялся метод капиллярного поднятия (измерение разности высот подъема жидкости в двух капиллярах разных диаметров). Точность измерений была несколько процентов. Тем же методом в работах [779, 780] изучено поверхностное натяжение растворов Не — Не . Результаты представлены на рис. 70 [780]. [c.225]

Другой, не менее важный недостаток метода капиллярного поднятия связан с тем, что для расчета 012 исследуемой жидкости по формулам (4.2) — (4.4) в общем случае необходимо знать краевой угол смачивания i . Но для данной капиллярной трубки он зависит от природы и состава смачивающей жидкости, от термовакуумной обработки измерительного прибора, температуры исследования и проч. Однако определить краевой угол смачивания в капиллярной трубке одновременно с измерением в ней высоты поднятия жидкости практически невозможно, если не считать некоторых частных случаев. Измерять же краевые углы смачивания отдельно, например на плоской подложке из того же материала, из которого сделана капиллярная трубка, а затем учитывать их при расчете поверхностного натяжения по формулам (4.2) — (4.4), не имеет смысла по понятным причинам неадекватности измерений и Л. [c.112]

Классификация методов измерения поверхностного натяжения. Существуют статические и динамические методы. Статические методы заключаются в измерении натяжения практически неподвижных поверхностей, образованных за некоторое время до начала измерения. В основе каждого статического метода лежит один из следующих двух принципов наиболее точные методы связаны с измерением разности давлений между вогнутой и выпуклой сторонами поверхности раздела, обладающей поверхностным натяжением (гл. 1, 10) и во многих случаях сводятся к измерению гидростатического давления у поверхности жидкости предписанной кривизны к числу этих методов относятся многочисленные варианты метода капиллярного поднятия, метод максимального давления пузырьков, метод счёта капель и метод неподвижных капель второй принцип, дающий менее точные результаты, но во многих случаях более удобный благодаря быстроте измерений, заключается в растяжении плёнки жидкости, временно прилипающей к твёрдой рамке к числу таких методов принадлежит метод отрыва кольца от поверхности жидкости и измерения поверхностного натяжения мыльных растворов путём растяжения мыльной плёнки. [c.466]

Для измерения поверхностного натяжения существует большое число экспериментальных методов. Простой, хотя и не вполне точный, метод состоит в измерении высоты поднятия жидкости в капиллярной трубке, вертикально погруженной в жидкость (рис. 74,а). Еслн жидкость смачивает стенки трубки, то она поднимается в [c.232]

Методы измерения поверхностного натяжения. Существует несколько методов определения поверхностного натяжения, важнейшими из них являются следующие метод капиллярного поднятия сталагмометрический метод метод наибольшего давления в пузырьках или метод Ребиндера. [c.29]

Рассмотренные выше методы определения коэффициента поверхностного натяжения относятся к категории статических методов. Их объединяет возможность проведения таких измерений, при которых образование новой поверхности раздела фаз происходит настолько медленно, что условия измерений с достаточно хорошим приближением можно считать равновесным. В отношении методов капиллярного поднятия и измерения геометрических размеров покоящихся капель это утверждение очевидно. Что же касается метода отрыва кольца или метода максимального давления пузырька, то к статическим условиям можно приблизиться, если очень медленно выдавливать пузырек или вытягивать из жидкости кольцо (иногда в литературе эти методы называют квазистатическими). [c.55]

Определение поверхностного натяжения с помощью метода капиллярного поднятия сводится к измерению высоты А поднятия жидкости в капилляре (рис. 23). Эта высота"А прямо пропорциональна поверхностному натяжению жидкости о и обратно пропорциональна ее плотности (I и радиусу капилляра г [c.136]

Метод капиллярного поднятия. Разность давлений, возникающая между обеими сторонами искривленной поверхности мениска под влиянием поверхностного натяжения, вызывает, как указывалось выше, поднятие жидкости в капилляре, высота которого определяется радиусом трубки, величиной краевого угла на линии раздела стенка трубки — воздух — исследуемая жидкость и поверхностного натяжения, а также плотностью жидкости. Это явление лежит в основе точного и широко применяемого способа измерения поверхностного натяжения, теория которого хорошо известна [2]. Си та, которая заставляет жидкость [c.260]

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]

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]

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]

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]

Межповерхностное натяжение между жидкостями — важная константа. Теоретически все методы, применяемые для определения поверхностного натяжения, применимы и дпя измерения межповерхпостного. Но практически удобнгл только метод взвешивания капли и модификации методов капиллярного поднятия й отрыва кольца. Поскольку величина межповерхностного натяжения двух жидкостей зависит от степени их взаимного насыщений, то для получения определенных и повторимых результатов необходимо, чтобы жидкости у обеих фаз были в момент определения полностью насыщены друг другом. [c.58]

Впервые метод капиллярного электрометра был использован Липп-маном [5] для измерения поверхностного натяжения на границе раздела ртуть-раствор. Этот метод основан на принципе капиллярного поднятия. Граница раздела фаз устанавливается в тонком капилляре, как показано на рис. 2. При равновесии поверхностное натяжение связано с высотой столбика ртути соотношением [c.84]

Для измерения поверхностного натяжения расплавленных силикатов элементарный метод поднятия в капиллярных трубках негоден, хотя Лоренц и его сотрудники с успехом применяли его к расплавленным солям. Дело в том, что не существует химически устойчивых прозрачных веществ для изготовления таких капилляров. Метод, разработанный Квинке (G. Quin ke, 1867), основанный на определении веса сферических капель, недостаточно точен. Тиллотсон нагревал стеклянную нить до состояния плавления и таким образом измерял средний вес падающих капель, по которому определял далее поверхностное натяжение. Определения Тиллотсона и позже Гриффита иа промыщленных силикатных стеклах, по-видимому, слишком завышены. [c.129]

К сожалению, даже в наиболее простых случаях тензометри-ческий метод нельзя считать безупречным, так как он требует учета краевых углов смачивания, которые не могут быть определены одновременно с измерением межфазного натяжения жидкости и зависят от многих причин, о которых говорилось выше. В связи с этим здесь, как и в случае метода капиллярного поднятия, обычно полагают, что изучаемая жидкость полностью смачивает материал кольца, и для межфазного натяжения применяют формулы, в которые не входит os Но это не единственная трудность, с которой встречаются при использова 1ии метода отрыва кольца или пластины. Как правило, определение межфазного натяж ения жидкостей тензометрическим методом проводят на воздухе, ошибочно полагая, что наличие в воздухе водяных паров, различных органических примесей, всевозможных газов, паров кислот и других загрязнений не оказывает существенного влияния на определяемую величину поверхностного натяжения. Эту точку зрения никак нельзя увязать с требованиями, предъявляемыми к прецизионному измерению поверхностного натяжения — тонкой физико-химической величины, зависящей порою от малейших загрязнений. [c.127]

В связи с этим была измерена температурная зависимость поверхностного натяжения на границе жидкость—пар аргона, криптона, метана, дейтерометана, кислорода, четырехфтористого углерода и нормального водорода в широкой области температур. Измерения поверхностного натяжения проведены по линии равновесия методом капиллярного поднятия с погрешностью 075%. Температура поддерживалась и измерялась с точностью 0,01—0,02° К. Результаты измерений приведены на рисунке в форме [c.45]

Элементарная теория методов измерения поверхностного натяжения по высоте капиллярного поднятия и максимальному давлению пузырьков. Радиусы кривизны поверхности жидкости, как уже говорилось, нелегко измерять непосредственно, но жидким поверхностям можно принудительно придавать определённзгю форму и кривизну, определяя затем тем или иным путём разность давлений у поверхности. Широко известное явление поднятия жидкостей в капиллярных трубках можно использовать в целях косвенного измерения разности давлений по обе стороны мениска, кривизна которого определяется радиусом капилляра и краевым углом между твёрдой стенкой и поверхностью жидкости. [c.23]

Рис. 206. Установка для измерения поверхностного натяжения на границе жилкость—газ методом капиллярного поднятия.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология