液体表面张力系数测定

液体表面张力系数测定

５２

传感器技术（Ｊ０ｕｍｄｏｆ

７ｒｒａｎｓｄｕｃｅｒｋｈｎｏｌｏｇｙ）

２００３年第２２卷第７期

液体表面张力系数测定

王国余１，张欣２

（１江苏大学理学院，江苏镇江２１２０１３；２上海应用技术学院数理教学部，上海２００２３５）

摘要：利用硅压阻式力传感器测量液体的表面张力系数，改变了传统测量微小拉力的方法，实现了非电量的电测。在测量了多种液体的表面张力系数后，又测量了不同质量分数的乙醇溶液的表面张力系数，研究了混合溶液的表面张力系数与溶液质量分数的关系。实验方法简便易行，直观可见，既提高了实验的准确度，又有助于物理概念的理解。

关键词：表面张力；表面能；拉脱法；压阻式力传感器中圈分类号：０５５２．４＋２ｌ；ＴＰ２１２

文献标识码：Ａ

文章编号：１０００

９７８７（２００３）０７

００５２—０３

Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ

（１．Ｆａ叫蚵ｏｆ

ｏｆｌｉｑｕｉｄｓｕｒｆａｃｅｔｅｎｓｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔＷＡＮＧＧＬｌ口ｎ１１．ＺＨＡＮＧｘｉｎ２

ｓｃｊ，Ｊｉａｎｇｓｕ

Ｕｎｉｖｅ吲ｔｙ，ｚｈ哪ｉａ晖２１２０１３，ｃｈｉｍｏ

２．Ｄ印ｔｏｆＭａｔｌｌａＩｌｄＰｈｙｓ，ｓｈａｎｇｈａｉｌｎｓｔｉｔｕｔｅ０ｆｌｋｌｌＩｌｏＩｏ科，ｓｈ卸ｇｈａｉ２００２３５，Ｃｈｉｎａ）

Ａ妇ｃｔ：Ｍ朗ｓｕｎ。ｌｇ

ｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ

ｔｈｅｌｉｑｕｉｄｓｕｒｆａｃｅｔｅｒｌｓｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｂｙｐｉｅ。ｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅｆｏｒｃｅ

３ｅｒｌｓｏｒｃａｎ

ｃｈａｒｌｇｅｔｈｅｔｒａｄｉｔ；（）｜１ａｌ

ｍｅ心ｕ＾ｎｇｍｅｔｈｏｄａｒｌｄａｃｈｉｅｖｅｒｌ。ｎ—ｅｌｅｃｔ＾ｃｔｅｓｔｉｎｇＴｈｅｗａｔｅｒｍｉｘｔｕｒｅｓａｔ“）０ｍｔｅｍＤｅｒａｔｕｒｅ

ａｒｅ

ｓＬｌｒｆａｃｅｔ叽ｓｉｏｎ００ｅｆ＾ｃｉｅｎｔｏｆｖａ＾０ｕｓｌｉｑｕｉｄａｎｄｅｔｈａｎｏｌ

ｍｅａ驰ｅｄ

Ｔｈｅ

ｒｄａｔｉ叩ｓｈｉｐｋｔｗｅｅｎｓｕｒｆａｃｅｔｅｎ萄ｏｎｃｏｅｆｎｃｉｅｎｔａｒｌｄ

ｃｏｎ

ｏｆ虬ｌｃｈ删ｘｔｕｒ髓ｉｓ

ｓｔｕｄｊｅｄ

ｔｏ

Ｔｈｅ娃ｐ研ｍｅｎＬ且ｌ

ｍｅＩｈｏｄｉｓｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔａｎｄａｕｄｉｏｖｋｕａｌＩｔ

ｎｏｔ

０１１ｌｙｉｍ—

ｐｍｖ凸ａｃｃｕｒａｃｙ，ｂｕｔ出ｓ０ｂｅｎｅｎｔｓ

ｔｈｅｃ。ｍｐｒｅｈｅｎｓｉｏｎｆｏｒ

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｒｆａｃｅｔｅｎｓｉｏｎ；ｓｕｒｆａｃｅ

ｅｎ哪；ｔ朗一ｎｇ—ｏｆｆ

ｐｈ”ｉｃｓ咖ｃｅｐｔ．

ｓｅｎｓ。ｒ

ｍｅｔｋｘｌ；ｐｌｅｚｏｒ∞ｉｓｔｉｖｅｆｏｒｃｅ

Ｏ引言

在液体的表面以下厚度约为分子半径作用的区间称为表面层。表面层分子比液体内部分子具有较大的位能。在表面层内分子的内能称为液体的表面能。按照能量最小原理，液体分子有尽量挤入液体内部的趋势，以使液面缩小从而减小系统位能。由于液面的收缩倾向造成的沿着液面切向的收缩张力称为表面张力。

表面张力系数是表征液体性质的一个参数，在表面物理、表面化学、医学等领域中具有重要的意义。影响液体表面张力系数的因素很多，主要有：（１）与液面的性质有关；（２）与液体的温度有关而与液面面积无关；（３）与液面上方相邻物质的性质有关；（４）与液体中杂质的含量有关－“。

测量液体表面张力系数有多种方法，常用的有拉脱法、滴定法【ｏ、毛细管法［ｏ３｜、最大泡压法［４］

收稿日期：２００３一【１ｌ一２４

等：作为教学实验，拉脱法有其明显的优点：直观可见，它直接测量拉力、固体与液面接触长度，可以帮助学生准确理解物理概念。传统的拉脱法可分为ｗｉｌｈｅｌｍｙ吊片法【“、脱环法１５１和提板法…等，虽然采用的与液面相接触的物体的形状各不相同，但一般存在以下问题：（１）仪器稳定性不高，重复性差，实验准确度均受到一定的限制；（２）用铂丝制成的圆环或刀口容易变形和断裂，给实验带来不便；（３）吊片或提板过长时难以保持其平衡和接触角为零。采用一定高度、一定直径的圆环型吊片进行测量，既保持了吊片法和脱环法各自的优点，又避免了两者的缺点，有效地提高了实验的准确度。

除液态金属外，一般液体的表面张力数值均较小，容易蒸发的液体的表面张力就更小。传统的测量微小拉力的装置主要有焦利秤、扭秤等，操作难度大，灵敏度和稳定性差，因而准确度低。作者充分利

万方数据　

液体表面张力系数测定

————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————一

第７期

王国余等：液体表面张力系数测定

５３

用现代电子技术 …… 此处隐藏：2566字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……