如何選用表界面張力儀

我們一般把液相－氣相之間的張力稱為表面張力，例如我們說20℃時水的表面張力是72.75，就是指水與空氣界面上的表面張力。我們又把液相－液相之間的張力稱為界面張力。

全自動張力儀是一種用物理方法代替化學方法的簡單易行的測試儀器，用其可以迅速準確地測出各種液體的表/界面張力值。不僅是科研、教學之必備儀器，還應(yīng)用于絕大部分生產(chǎn)行業(yè)。測量方法主要有鉑金板法、鉑金環(huán)法、旋轉(zhuǎn)滴法、懸滴法、氣泡壓力法，以下分別介紹其相應(yīng)的儀器型號、適用范圍和應(yīng)用方向。

主要應(yīng)用領(lǐng)域有：三次采油（化學驅(qū)）的室內(nèi)研究及現(xiàn)場監(jiān)測；表面活性劑、洗滌劑、乳狀液和泡沫的研究；燃料油、潤滑劑、油漆、油墨及涂料的研究；紙制品、感光材料、農(nóng)藥等方面的研究等。

1、  JK99系列全自動張力儀（兼容鉑金板法和鉑金環(huán)法）：

 鉑金板法：當感測浸入到被測液體后，白金板周圍就會受到表面張力的作用，液體的表面張力會將白金板盡量地往下拉。當液體表面張力及其他相關(guān)的力與平衡力達到均衡時，感測白金板就會停止向液體內(nèi)部浸入。這時候，儀器的平衡感應(yīng)器就會測量浸入深度，并將它轉(zhuǎn)化為液體的表面張力值。

鉑金環(huán)法：由于被廣泛應(yīng)用于du Nouy表面張力儀，這種方法又稱為du Nouy法，并因之操作簡便而被廣泛使用。白金環(huán)法這個稱法是因測試部分與液體樣品間會形成一個環(huán)形而得的。

JK99系列全自動張力儀采用進口傳感器，盡管成本較國產(chǎn)扭力絲傳感器高出很多，但確保了測量精度。同時采用了雙控溫技術(shù)，內(nèi)置電控溫加熱或外接浴控溫可供選擇。

JK99C型全自動張力儀主要用于測量常規(guī)表/界面張力，因為其操作簡便（一鍵式全自動）、測量速度快（3秒）、重復性好、測量精度高等特點，是目前應(yīng)用最多的張力儀。缺點是不能測量超低界面張力（如驅(qū)油劑和原油之間的界面張力應(yīng)該是10^-5mN/m，不能用JK99系列測量）。

JK99B型必須連接電腦才能使用，JK99C型為一體兩用機，內(nèi)置液晶數(shù)顯和小型打印機，可以單機獨立操作，也可連接電腦控制觀察張力曲線動態(tài)變化。兩種型號精度等其他參數(shù)完全一致。

JK99D全自動張力儀是最新設(shè)計生產(chǎn)的一款全面升級的產(chǎn)品，它整合了B，C兩個型號的功能，重新設(shè)計了恒溫水浴套和電加熱平臺，增加了磁力攪拌功能，增加了可選的CMC套件

2         JJ2000B系列旋轉(zhuǎn)滴全量程表/界面張力儀（采用旋轉(zhuǎn)滴法）

旋轉(zhuǎn)滴法：旋滴法的基本原理是根據(jù)Bashforth－Adams方程從滴的形狀和尺寸求出界面張力，通過旋轉(zhuǎn)使液滴處于一定的離心力場之中，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速可改變液滴的平衡形狀以便于測定。主要測量超低界面張力。

JJ2000B系列主要應(yīng)用于測量超低界面張力，特別在石油行業(yè)使用最多（例如石油行業(yè)三次采油需要測量驅(qū)油劑和原油之間的界面張力）。值得指出的是，盡管該系列是全量程的張力儀，但是由于其方法和儀器的特性，在測量常規(guī)表/界面張力時反而不如JK99系列便捷、經(jīng)濟、精確。

JJ2000B系列旋轉(zhuǎn)滴全量程表/界面張力儀采用高級連續(xù)變倍光學系統(tǒng)配合日產(chǎn)CCD攝像頭，數(shù)字圖像傳入電腦，每毫米55-315像素連續(xù)變倍可調(diào)。計算機直接設(shè)定工作溫度（電控溫）和轉(zhuǎn)速，視頻光學系統(tǒng)采集圖像，在計算機上測量。高速同步電機傳動，轉(zhuǎn)速范圍1000-10000r/min，控制精度：0.1% 。LED冷光源，使用壽命長，不發(fā)熱。

JJ2000B2型旋轉(zhuǎn)滴界面張力/靜滴接觸角測量儀（兩用型），可用于測量液體對固體的接觸角, 即液體對固體的浸潤性，也可利用旋轉(zhuǎn)滴的方法測量液體的表面張力、液/液界面張力。該儀器由兩個獨立的部分組成，共用一套光學視頻系統(tǒng)。

3  JC2000系列靜滴接觸角/界面張力測量儀（采用懸滴法）

懸滴法：通過處理最大的液滴的圖像來計算表面張力，JC2000系列靜滴接觸角/界面張力測量儀主要應(yīng)用于測量液固接觸角和固體表面能，但也附帶有懸滴法測量表/界面張力的功能。懸滴法測量表面張力方法經(jīng)典、圖像直觀、數(shù)據(jù)可靠，但是對操作人員要求很高，測試張力也沒JK99系列快捷，可以作為科研和教學使用，不適用于生產(chǎn)線上批量測試數(shù)據(jù)。

4 JBT07A全自動氣泡張力測量儀（采用氣泡壓力法）

將被測液體放到恒溫的樣品容器里，一個由玻璃或聚四氟乙烯做的毛細管將以給定的浸入深度浸到液體中，此毛細管與一氣體接口和一靈敏的壓力傳感器相連，在測試過程中，氣體或惰性氣體通過毛細管，在毛細管端形成氣泡，并測出此氣泡的壓力。
當氣泡壓力張力儀JBT07連續(xù)提高氣體的流變率時，氣泡形成的頻率加快，每個氣泡生存時間相應(yīng)地減少。實驗過程中設(shè)定出泡速度和頻率。當毛細管端部的氣泡半徑與毛細管半徑相等時，氣泡壓力達到最大值。氣泡半徑一旦超過毛細管半徑時，氣泡壓力顯著降低。 產(chǎn)生氣泡的最大壓力與動態(tài)表面張力成正比。流體靜壓力P與毛細管的浸入深度成正比。例如環(huán)境部門可以使用該設(shè)備對自然水體的水質(zhì)變化和工礦企業(yè)的污水排放源進行有效的檢測。