界面张力仪（界面张力仪的使用方法）

1、界面张力仪基本内容

界面张力仪（界面张力仪的使用方法）

2、界面张力仪介绍

界面是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区，如其中一相为气体，这种界面通常称作为表面。严格说表面应是液体和固体与其饱和蒸汽之间的界面，但习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面。常见的界面有：气-液界面，气-固界面，液-液界面，液-固界面，固-固界面。与表面张力不同，处在界面层的分子，一方面受到体相内相同物质分子的作用，另一方面受到性质不同的另一相中物质分子的作用，其作用力未必能相互抵消。因此界面张力通常要比表面张力小得多。

3、界面张力仪简介

界面张力仪一般测试的是液-液的界面张力或液-气的表面张力。

4、界面张力仪分类

界面张力仪根据测试原理的不同可分为二种：铂金环法和铂金板法（请参见右图）。

铂金环法

铂金环法是一种传统的测试方法，从发明到现在有约70年左右的时间。它是用直径0.37mm的铂金丝做成周长为60mm的环。测试时先将铂金环浸入二种不相混合液体的界面（或液面）下2-3mm，然后再慢慢将铂金环向上提，环与液面会形成一个膜。膜对铂金环会有一个向下拉的力，测量整个铂金环上提过程中膜对环所作用的大力值，再换算成真正的界面（表面）张力值。由于这种方法测试起来比较麻烦，测试误差也比较大，已迅速被铂金板法所取代。

铂金板法

铂金板法应用的历史在国外也不到20年，进入国内就更晚了。基于铂金板法的表面/界面张力仪技术要求高、制造难度大，真正被国内用户广泛使用的还是近几年随着国产铂金板法的全自动表面/界面张力仪的研发成功并投入市场。

铂金板法是用24mm×10mm×0.1mm的铂金板，表面进行喷砂粗化处理，为的是更好地与被测液体润湿。测试时将铂金板轻轻地接触到界面（或表面），由于液体表面张力的作用会将铂金板往下拉，当液体的表面张力及其他相关的力与仪器测试的反向的力达到平衡时，测试值就稳定不变，如果是蒸馏水、乙醇等纯物质，整个测试过程快只有几秒钟。

铂金板法具优点

铂金板法测量的是液体的界面（或表面)张力的平衡值，铂金环法测试的是液体的界面（或表面)的大力值。相比较，铂金板法具有如下的优点：

1.铂金板法可测量液体界面（或表面）张力随时间的变化：铂金板法测量时是一直接触被测液体的，只要液体的界面（表面）张力发生变化，测试值就会有变化，如果选用数据处理软件还可观测的界面（表面）张力随时间的变化曲线。

2.可方便地测量中高粘度液体的表面张力：铂金环法测试时需要铂金环向上提升，在此过程中除了表面张力的作用外还有粘力作用。

3.测试精度高：铂金板不易变形，铂金环太容易变形。环的不规则圆、不平整会影响界面（表面）张力的测试精度

4.使用方便：铂金板测试值就是表面张力值，不需换算；铂金环测试的是大力值，需要换算。铂金板清洗方便，不易变形。

技术更新

此外，随着科技水平的不断发展，应用到界面/表面张力仪上的新技术也层出不穷，比如“准确性自动

校正功能”、“温度自动补偿功能”就是典型的例子。这些具有较高水准且非常实用的全新技术，既能提高仪器的测试精度、又能延长仪器的使用寿命、降低仪器的使用成本。

上海方瑞仪器有限公司生产的QBZY系列全自动界面/表面张力仪，即可以使用铂金环法，也可使用铂金板法，

5、界面张力仪主要特点

1.铂金板、铂金环、铂金马镫形三种测试方法兼用；

2.全自动测量，铂金板测试时，显示值即为表面张力值；

3.使用白金环测试方法时，显示值自动锁定试样的大力值，然后通过附送的计算软件计算表面张力值或选用数据处理软件由计算机自动计算；

4.铂金环尺寸：丝半径为0.185mm，环半径为9.55mm，环周长为60mm；

5.使用铂金环测试方法时，完全符合下列国内、国际标准：

GB/T22237-2008表面活性剂表面张力的测定

JB/T9388-2002界面张力仪技术条件

JB/T18396-2001天然乳胶环法测定表面张力

SH/T1156-95合成乳胶表面张力测定法

GB/T6541-86石油产品油对水界面张力测定法（圆环法）

ISO1409-1995塑料、橡胶、聚合物分散体和乳胶表面张力的测定

ISO6295-1983石油产品矿物油油对水界面张力的测定（圆环法）

GB/T5549（ISO304-1985）用拉起膜法测定表面张力

以及ISO14090-82、ASTMD1417、EN14370、ZB2025-93、GB2960-82、GB6541-86等标准

6.全自动测量，避免人为操作误差；

7.全量程自动校正，数据准确可靠、重复性极好；

8.一键清零，瞬间完成，零位稳定无漂移；

9.采用国际先进的升降平台驱动技术，无震动和噪声；

10.仪器结构合理，独立工作，无需任何附加设备（如外接电脑等），也可选配电脑进行数据处理；

11.使用铂金板时，能实时测量液体的表面张力，对于测量含有表面活性剂或挥发性物质，其表面张力会随时间不同而发生变化的试样，非常是实用（选用数据处理软件，可实时记录测试曲线，清晰得到变化的详细情况）；

12.使用铂金板测试时能自动测试中、高粘度液体样品的表面张力；

13.可测量不相混合液体之间界面张力如：油/水界面；

14.数据处理软件（选件）：自动采集测试曲线，曲线可自动放大、可存取、可打印。能进行多条测试曲线对比，能自动计算使用铂金环方法时的表面张力值；

15.准确性校正功能（选件）：以2次蒸馏水和乙醇为标准物，对仪器的整体测试误差自动进行校准，能确保仪器长期处于出厂时的精准状态；

16.温度自动补偿功能（选件）：以2次蒸馏水和乙醇为标准物，自动对不同温度下的试样统一归纳到20℃时的测试值；

17.USB数据输出接口，方便与笔记本电脑连接；

18.附有多种温度控制选件，满足不同的测试要求；

19.满足用户的特殊要求，承接非标产品。

6、界面张力仪主要技术参数

测试方式:铂金板法（或铂金环、铂金马镫形法）

操作方式:样品台自动升降，全自动测量

数据显示值:铂金板测试时，显示值即为表面张力值；

铂金环测试时，峰值自动保留，显示值为试样的力值；需通过附赠的计算软件计算（或选购数据处理软件自动计算）成表面张力值

测试范围:0－600mN/m（0-400或0-200）

清零范围:0－600mN/m（400或200）

量程校正:600mN/m（400或200）

灵敏度:0.1mN/m0.01或0.001）

准确度:±0.1mN/m（±0.04或±0.02）（测试20℃时二次蒸馏水或乙醇，与文献值的误差）

重复性:±0.1mN/m（±0.04或±0.02）（测试20℃时二次蒸馏水或乙醇，与文献值的误差）

显示方式:宽视角背光LCD显示屏

温度范围:0―110℃（或15-60）（需选配试样恒温池及外接恒温槽，标配只能在室温下测试）

测量时间:测量低浓度样品液需3－5秒

容器常量:min.15Ml

数据输出:RS232C串口或选购USB数据接口

电压:市电AC220V,1A

7、界面张力仪操作规程

1.铂金板法：

①将表面张力仪安放在稳固的工作台上，调整水平脚将水平泡调整到小圆圈的中间。把铂金板在清水中冲洗干净后用酒精灯烧红，自然冷却后挂在吊钩上；

②按“清零”，将显示值清零；

③按“上升”健，升降平台会慢慢上升，当液体接触到铂金板时升降平台会自动停下；

④这时液晶屏的显示就是表面张力值

用铂金板法测量一个普通样品的表面张力，多15秒即可完成。

2.铂金环法：

①将仪器放在水平、平稳的台面上，使仪器水平。开启仪器电源开关，稳定两分钟。把铂金环和玻璃杯进行良好的冲洗，先在石油醚中清洗铂金圆环，接着用丙酮漂洗，然后在用酒精灯的烧红铂金环后自然冷却待用。在处理铂金环时要特别小心，以免铂金环变形。然后将铂金环挂在吊钩上，稳定后，按“清零”健将显示的任何值清零。

②.测量液体的张力有表面张力和界面张力

③.对于液体表面张力，把调整到25℃的试样倒入玻璃杯中，使液体的高度为20～25mm，将玻璃杯放在升降平台上升，使铂金环深入到液体中，铂金环达到液面下4～6mm处。若此时峰值保持则按保持键，不需要则不用按，按“下降”健，升降平台下降，显示值将逐渐增大，终保持在大值，若没有按保持键则显示当前张力值，该大值就是液体的实测表面张力值P，然后按键终止试验。

④.对于测液体的界面张力，以石油产品油对水界面张力为倒，把一定量的25℃的蒸馏水倒入玻璃杯中，将玻璃杯放在升降平台中间位置，旋转升降平台下面的旋钮，使铂金环深入到液体中4～6mm深度，在蒸馏水上慢慢倒入已调至25℃试样至约10mm高度。注意不要使圆环触及油和水的界面，让油水界面保持30秒钟，根据需要决定是否按峰值保持键，再旋转旋钮，升降平台下降，记下液膜从界面破裂时的大值，即得到界面的实测张力值，然后按停止键终止试验。每次试验前都必须对铂金环进行处理。

⑤.仪器使用完毕，关闭电源，取下铂金环，清洗干净后，待下次使用。