Поверхностное метод весов Вильгельми

В последние годы все чаще используется метод Вильгельми. Поверхностное натяжение определяется по весу погруженной в жидкость, хорошо смачиваемой ею вертикальной пластинки. В сочетании с электронными весами этот метод очень удобен и дает возможность записывать изменения во времени поверхностного натяжения с точностью около 0,1 дин/см. [c.122]

Методы измерения поверхностного натяжения пластинка Вильгельми (ВЛ), поднятие в капилляре (ПК), лежачая капля (ЛК), висячая капля (ВК). поверхностные волны (ПВ), кольцо Дю Нун (ДН), максимальное давление пузырька (МД), счет, вес. объем капель (СК). [c.23]

Стандартным способом характеристики ПАВ является построение изотерм поверхностного давления, где поверхностное давление находится как функция площади молекулярной упаковки. Схематическое изображение прибора для определения давления пленок приведено на рис. 5.16. Поверхностное давление может быть измерено любым стандартным методом, используемым для измерения поверхностного натяжения, например, методом пластинок Вильгельми. Подвижное плечо, барьер, кювета — это составляющие части весов Лэнгмюра. Измерение движения такого барьера позволяет изменять общую площадь раствора ПАВ в кювете вполне контролируемым способом, так что поверхностное давление может быть соотнесено с площадью молекулярной упаковки ПАВ на поверхности воздух-вода . [c.168]

В методе, предложенном Вильгельми [84], измеряется максимальное усилие, необходимое для отрыва тонкой платиновой пластинки от поверхности жидкости. При прямом угле между пластинкой и поверхностью расплава это усилие пропорционально поверхностному натяжению жидкости. Пластинка подвешивается к одному из плеч весов и погружается в жидкость. После этого сосуд с расплавом опускается до тех пор, пока пластинка не оторвется от жидкости. Показание весов в момент отрыва фиксируется. [c.84]

Экспериментальной основой метода является показанная на рис. 1 ванна Ленгмюра 1 с подвижным барьером 2, который дает возможность в широких пределах менять степень сжатия монослоя, а значит и площадь (а), приходящуюся на молекулу. Основным параметром, характеризующим состояние монослоя, является двухмерное давление (Р), равное разности поверхностных натяжений чистой жидкой подложки и подложки, покрытой монослоем Р можно измерять методом пластинки Вильгельми (5 на рис. 1) или с помощью весов Лэнгмюра (4). [c.211]

Метод Вильгельми также находит широкое применение для измерения поверхностного натяжения растворов полимеров. Предложено [205] регистрировать глубину погружения образца с помощью аналитических весов типа АДВ-200, так как при малых углах отклонения балансира весов отсчет по светящейся шкапе пропорционален изменению положения чашки весов по вертикали. В качестве погружаемого объекта удобно применять образец из платины в виде пластинки. Ее прокаливают в пламени для обеспечения полного смачивания. [c.75]

Измерение зависимости площади пленок от величины поверхностного давления относится к числу основных методов исследования монослоев. Эти измерения производятся при помощи специальных приборов, называемых поверхностными весами (Лангмюр, Вильгельми, Адам и др.). [c.88]

Позднее Аддисон [30] сочетал методы измерения поверхностного давления и поверхностного натяжения методом Вильгельми [31] по отрыву пластин и при их помощи установил, что динамическое поверхностное натяжение больше его статического значения, отвечающего тому же покрытию поверхности. Для объяснения этого явления автор высказывает предположение, что в начальные моменты адсорбции адсорбируемые молекулы находятся на границе раздела в неориентированном состоянии и только с течением времени адсорбированный слой приобретает строго ориентированное состояние. Сопоставляя скорости адсорбции и десорбции, Аддисон постулирует существование энергетического барьера для обоих процессов. Он нашел, что скорость десорбции молекул зависит от поверхностной концентрации и молекулярного веса сорбата и при длинной цепи более семи атомов углерода протекает так быстро, что ее не представляется возможным измерить. [c.167]

Различные методы отрыва . Поверхностное натяжение можно опоеделять путём измерения силы, которую нужно приложить для отрыва различных твёрдых тел от поверхности жидкости. Если отрываемое тело смачивается жидкостью, то вместе с ним поднимается некоторое количество жидкости, форма и объём которого зависит от формы отрываемого тела, от поверхностного натяжения жидкости и от её плотности. На некоторой высоте жидкость, поднятая выше нормального уровня, становится неустойчивой и отрывается от тела. Сила, которую нужно приложить для поднятия тела до этой высоты, равна общему весу тела и поднятой жидкости. Этот метод имеет большую давность уже Гэй-Люссак и вслед за ним Галлеикамп применяли отрыв плоских горизонтальных пластинок. В таком виде, однако, метод не даёт большой точности. Вильгельми пользовался тонкими вертикальными пластинками, ЗондхауссЗ и Тимберг горизонтальными проволочными кольцами и Ленард — горизонтальной прямой проволокой. [c.489]

Одним из таких способов является метод Вильгельми отрыва пластинки. Он заключается в измерении втягивающего усилия, оказываемого поверхностью жидкости на плоскую пластинку, погруженную в нее в вертикальном положении. Измерения производятся при помощи поверхностных весов вертикального типа. [c.273]

Метод весов Вильгельми разработан Вильгельми много лет назад (1863 г.) и модифицирован Паркинсом и Андерсоном. Прибор состоит из тонкой полоски стекла, погруженной в исследуемый раствор и закрепленной на одном конце коромысла аналитических весов (наиболее удобны автоматические весы). Определяется вес пластинки на воздухе в сухом состоянии и в жидкости в погруженном состоянии. Разность обоих весов после некоторых поправок дает чистое давление поверхности на пластинку в граммах, которое множится на ускорение силы тяжести и делится на удвоенный периметр пластинки. В результате получается поверхностное натяже- [c.224]

Этот метод имеет два недостатка. Во-первых, таким способом непосредственно измеряют V или изменения у, а не я. В результате любой температурный дрейф или случайные примеси приводят к изменениям что может быть ошибочно приписано изменению поверхностного давления. Во-вторых, в то время как для чистых жидкостей обеспечить нулевой краевой угол обычно не так уж трудно, при изучении поверхностей, покрытых пленками, это не всегда удается, поскольку поверхностно-активное вещество, образующее пленку, может адсорбироваться на пластинке. Уменьшению краевого угла может способствовать шероховатость пластинки. Литературу по методическим воп юсам использования метода пластинки Вильгельми можно найти в обзоре Гэйнса 37]. Однако установка для измерений с помощью пластинки Вильгельми относительно проста и дешева и может давать столь же точные результаты, как и описываемые ниже пленочные весы. [c.96]

Пену можно рассматривать как систему, состоящую из тонких жидких пленок, образующих стенки губчатой или ячеистой структуры. Свойства таких пленок в значительной степени определяют свойства пены. Весьма ценный метод исследования изолированных пленок растворов поверхностноактивных веществ состоит в вытягивании погруженной в раствор большой прямоугольной проволочной рамки, открытой с одного конца, так, чтобы ее плоскость была перпендикулярна к поверхности жидкости. После того как рамка вытянута, в пространстве между проволокой и поверхностью жидкости остается пленка раствора, натягивающая проволоку. При помощи соответствующих приспособлений можно измерить силу, действующую на проволоку, в зависимости от смещения или растяжения пленки. Маталон [9] разработал изящный прибор такого типа для характеристики свойств изолированных пленок путем снятия кривых сила—смещение этот прибор похож на прибор типа весов Вильгельми для измерения поверхностного натяжения. Аналогичное устройство было описано Ребиндером и Смирновой [10]. [c.330]

Несколько особняком среди других статических методов определения поверхностного натяжения находится очень удобный и точный метод уравновещивания пластинки (метод Вильгельм и). В этом методе закрепленную на коромысле весов тонкую пластинку шириной как правило, хорошо смачиваемую исследуемой жидкостью, погружают в жидкость. На поверхности пластинки с обеих ее сторон образуются мениски (рис. 1—17). Форма их поверхности и максимальная высота поднятия жидкости определяются уравнением Лапласа суммарный же вес поднятой жидкости, приходящийся на единицу периметра пластинки, не зависит от формы мениска и при нулевом краевом угле смачивания равен поверхностному натяжению о. Поэтому сила Р, которую необходимо приложить для уравновещивания пластинки, равна произведению поверхностного натяжения жидкости на удвоенную ширину пластинки, соответственно поверхностное натяжение определяется из условия а=Р/2с1 (при достаточно малой толщине пластинки). Этот метод в принципе не требует учета каких-либо поправок на форму мениска. [c.38]

В настоящее время разработаны методы и приборы, в которых эти недостатки хотя бы отчасти устранены, Гуасталла разработал прибор, аналогичный применяемому по методу Вильгельма для измерения поверхностного нагяжения. Этот прибор позволяет экспериментально определять напряжение смачивания 8 = а-Со50, по силе втягивания жидкостью тонкой парафинированной пластинки, прикрепленной к чувств -тельным торзцонным весам (6) [c.322]

Поверхностное давление можно также измерять методом Вильгельми, разработанным им для измерения поверхностного натяжения. Метод может быть применен также для измерения давления на поверхности раздела вода — масло [7]. Очень простой и удобный прибор для измерения поверхностного давления сконструировал Сасаки [8], в котором вместо химических весов применены весы торсионного типа, такие, как в тензиометре Дюнуи. Следует отметить, что получить весы этого типа очень высоко11 точности [c.280]

В одном из вариантов описанной выше методики пластинку подвешивают таким образом, что она частично погружается в жидкость. В этом случае при определении изменения веса под действием мениска учитывают уменьшение веса пластинки в жидкости. Эта методика особенно удобна при изучении адсорбции на поверхности жидкости или монослоев по изменению поверхностного натяжения. Применение этого варианта метода Вильгельми подробно рассмотрено Гэйнсом [34]. [c.28]

Что касается техники эксперимента, то здесь следует отметить несколько используемых методов. Во-первых, для прямого измерения поверхностного давления в системах типа жидкость — жидкость можно применять соответствуюш.им образом модифицированные пленочные весы [203, 204] однако при этом необходимо помнить о возможности утечки по барьеру. Поскольку очень часто пленкообразующий материал растворим в масляной фазе, поверхностное натяжение можно Е.змерять при различных концентрациях. Для определения поверхностного натяжения Хатчинсон [205] применяет метод сидящего пузырька, тогда как другие авторы используют метод кольца или пластинки Вильгельми [206] (см. разд. 1-8). Брукс и Петика [207] разработали пленочные весы с ванной, снабженной приспособлениями для очистки поверхности раздела и сжатия межфазной пленки для измерения y и, следовательно, я использована гидрофобная пластинка Вильгельми. Авторы утверждают, что весы очень хорошо работают при фиксированной площади поверхности раздела, когда поверхностное давление поднимается путем добавления поверхностно-активного материала, однако при высоком поверхностном давлении растекание плеики не всегда является полным. Межфазные потенциалы в таких системах измеряются с помощью вибрирующего электрода [208] в полярной масляной фазе возможны прямые измерения с помощью высокоимпедансного вольтметра [208а]. Для определения вязкости пленки применяют крутильный маятник [187] (см. также [209]). [c.144]

Поверхностное давление можно определить как разность поверхностных натяжений подложки оо и монослоя о ПАВ, измеренных с помощью втягивания пластинки (метод Харкинса). Здесь совмещены метод определения с помощью весов Лэнгмюра с методом определения поверхностного натяжения Вильгельми. [c.166]

На рис. 2.7, в схематически изображен вид сверху использованной в работе фторопластовой кюветы 1 размером 450X200X3 мм с фторопластовыми барьерами 2 и 3. Ширина бортов кюветы, по которым перемещаются барьеры, 20 мм. Барьер 2 обычно неподвижен, его край совмещают с началом отсчета линейки 6, прикрепленной к кювете сбоку. Барьер 3 может реверсивно перемещаться с заданной скоростью вдоль оси кюветы. Левая сторона этого барьера отмечена штриховкой, чтобы подчеркнуть, что именно она воспроизводит сильно увеличенный участок периметра контакта комплекса пузырек—частица (см. рис. 2.7, а). Площадь поверхности воды между барьерами 2 и 3 соответствует (во много раз больше) площади лоскутка Л на пузырьке, что позволяет воспроизводить на поверхности жидкости в кювете концентрации реагентов, которые реализуются при флотации на отдельных пузырьках в пульпе, и оценивать изменения а при вытягивании этой поверхности. С этой целью необходимо с определенной скоростью переместить подвижной барьер на расстояние АН, Барьер 3 связан с датчиком положения 5, который регистрирует также скорость перемещения барьера и изменение площади, заключенной между барьерами. Поверхностное натяжение измеряют методом Вильгельми, однако вместо вытягиваемой из воды пластинки используют гребешок 4, выполненный из узкой полоски нержавеющей стали толщиной 0,1 мм. Гребешок подвешивают на жесткой тяге к коромыслу электронных весов, движущихся с барьером, параллельно ему и на расстоянии 5 мм от него. Зубья гребешка перпендикулярны к соединяющей их вверху планке (как у грабель), чтобы при растяжении или сжатии пленки они не затрудняли миграцию вещества в ней соответственно к барьеру или от него. Поскольку градиент изменения о у быстро движущегося барьера может быть значительным, ширина зубьев не должна превышать 2 мм, чтобы уменьшить усреднение измеряемых значений поверхностного натяжения. [c.46]