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Du Noüy環(huán)法測(cè)試表面張力
作者：Susanna Laurén，Biolin Scientific
DU NOüY方法利用鉑金環(huán)與液體表面的相互作用。通過(guò)移動(dòng)放置液體容器的樣品臺(tái)，鉑金環(huán)被浸沒(méi)在界面以下。浸沒(méi)后，樣品臺(tái)逐漸降低，鉑金環(huán)拉起液體形成彎月面。最終，彎月面從鉑金環(huán)上脫落。在此之前，彎月面的體積(相當(dāng)于所施加的力)達(dá)到最大值，并在實(shí)際脫落之前開(kāi)始下降。
DU NOüY環(huán)法測(cè)試的步驟
在上圖中，可以識(shí)別出實(shí)驗(yàn)的不同階段。
1. 環(huán)在表面之上，力為零。
2. 環(huán)接觸到表面，由于環(huán)與表面之間的粘附力，產(chǎn)生輕微的正作用力。
3.環(huán)必須穿過(guò)表面(由于表面張力)，這導(dǎo)致一個(gè)小的負(fù)的作用力。
4. 環(huán)使表面斷裂，由于環(huán)的支撐線，測(cè)量到一個(gè)小的正力。
5. 當(dāng)環(huán)提升通過(guò)表面時(shí)，測(cè)量的力開(kāi)始增加。
6. 環(huán)繼續(xù)提升，力一直增加，直到
7. 達(dá)到了最大的力。
8. 在達(dá)到最大值之后，力會(huì)有一個(gè)小的下降，直到液體薄層斷裂(或環(huán)被推回表面以下)。
用這種技術(shù)來(lái)計(jì)算表面或界面張力是基于這個(gè)最大力的測(cè)量。環(huán)的浸沒(méi)深度和環(huán)在經(jīng)歷最大拉力時(shí)上升的高度與此技術(shù)無(wú)關(guān)。最初的計(jì)算是基于具有無(wú)限直徑(或線性)的環(huán)，而不考慮由于環(huán)的一側(cè)接近另一側(cè)而被拉起的多余液體?，F(xiàn)在通常使用校正因子[1,2]。為了使用修正系數(shù)，因此必須知道液體的密度。
[1] C. Huh and S.G. Mason, Colloid & Polymer Sci. 253 (1975) 566-580.
[2] H.H. Zuidema and G.W. Water, Industrial and Engineering Chemistry 13 (1941) 312-313