Способ определения поверхностного натяжения жидкостей Советский патент 1978 года по МПК G01N13/02 

Изобретение относится к технике физи;ко-химических измерений и может быть, использовано для определенияjповерхностного натяжения микроколичеств жидкости, а также переохлажденных жидкостой.

Известны способы определеоия поверхностного натяжения жидкостей, в которых используется принцип гидростатического равновесия в поле силы тяжести |l .

Наиболее близким техническим решением является способ капиллярного поднятия жидкости, который основан на поднятии или опускании жидкости в капиллярн трубке юта между двумя пластинами

|2J . Недостатками этого способа является, во-первых, необходимость использования большого объема жидкости, во-вторых, необходимость знания плотнооти жидкости.

Целью изобретения является уменьше ние объема исследуемой жидкости и исключение влияния силы тяжести.

Для этого столбик жидкости помешают в горизонтальный конический капилляр

и изь4еряют-лерепад давлений гааа на концах капилляра, необходимый для уравнове- шивания столбика в заданном месте по длине капилляра, а искомую величину опредетяаот по формуле.

Способ поясняется чертежом.

В открытый с обоих концов конический стеклянный капилляр с известным распределением радиуса по длине вводится ограниченный объем (столбик) исследуе-мой жидкости. Затем этот столбик давленнием газа подводится к выбранной позиции и там уравновешивается с помощью соответствукшего перепада давлений ДР.Измеряется величина Д Р и точное положение концов столбика по длине капилля ра. По этим данным с помошью формул рассчитьюается величина поверхностного натяжения жидкости (У.

Тарировка капилляра, т.е. определение распределения радиуса по длине, может быть вьтолнена различными способ ами, в частности с помощью столбика исследуемой жидкости. Для этого достаточно измерить длину столбика в нескольких положециях вблизи выбранной Познани, после чего по известным геометрическимформулам рассчитывает ся радиус капилляра в соответствукших точках. При использовании способа желательно, чтобы стенки капилляра хорошо смачивалис исследуемой жидкостью. Вьшолненне этого условия может привести к ошибкам при расчете G . Для больиганства жидкостей могут (быть рекомендованы капилляры, цз кварпе вого стекла. Предлагаемый способ позволяет также определить поверхностное натяжение сильно переохлажденных жидкостей. Засчет малости используемого объема жидкости можно получать предельные переохлаждения последней. Пример. Берут заранее протарированшый слабоконвческий кварцевый каШ1лля|р длиной 10 см со средним (по длине) радиусом 2-3 мкм. Путем соприкосРезультаты применения способа для определения поверхностного натяжения сильно переохлажденной Воды 2,15 мкм, g 2,43 мкм С 14,66 мм новения одного из концов капилляра с каплей (или объемом) исследуемой жидкости вводят столбик жидкости длиной 1 см. Давлением газа подводят столбик к выбранной позиции и уравновешивают его вблизи этой позиции, измеряя соответствующее Д Р и точное положение концов столбкка по длине капилляра. Используя данные тарировки, определяют значения радиусов f , и Сд капилляра у концов столбика. Рассчитывают значение (Г по соответствующей формуле. Для капилляра малой конусности А г «, гае ДГ ( - ) С - длина столбика. При полном смачивании эта формула имеет вид: )