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表面張力儀實驗原理

圖文 更新时间:2025-04-25 08:45:05

表面張力儀作為經典的界面化學物性測量的主要儀器自DuNouy發明吊環法并由ThemoFisher公司的model20型(提供了手動和自動兩個型号)進行了商業化推廣後,一直以來僅僅在傳感器的采用、外觀設計等表面的方面進行着升級。自上海梭倫研制成功基于Young-Laplace方程修正接觸角和浮力的Modified Wilhelmy Plate方法後,稱重原理的表面張力儀真正實現了從靜态向動态測值的演化,并由上海梭倫引入的92數據/秒的分析天平技術後,将稱重原理的動态表面張力和界面張力測值推向了技術風口。

表面張力儀實驗原理(如何判斷表面張力儀的好壞)1

總結而言,上海梭倫的表面張力儀A80系列可以實現:

1、表面張力儀首次實現了修正了接觸角和浮力後的表面張力測值

正如接觸角測量儀需要表面張力、重力、界面張力參與綜合運算才能算真正的接觸角儀(否則隻能是圓拟合或橢圓拟合的數碼量角器)一樣,隻有讓接觸角和浮力參與運算的表面張力測試才能視為真正的表面張力儀。而修正接觸角和浮力是實現表面張力儀鉑金闆法(modified Wilhelmy plate法)測試界面張力的唯一保證。進而,A60和A80系列表面張力儀是首次實現鉑金闆法可測試動态、靜态表面張力以及測試動态、靜态界面張力儀的儀器。

2、表面張力儀首次實現了測試動态表面張力和界面張力。

基于高精度靈敏度的萬分之一或十萬分之一分析天平技術,測試數據更新速度可以真正達到92數據/秒。低版本的動态速度可達46數據/秒。從而可以實現了測試表面活性劑動态吸附、蛋白質動态吸附的測試,也可以非常方便的實現臨界膠束濃度的測量(根本不用采購專門的注射泵系統或微進液系統)。

所以,如何判斷表面張力儀的好壞,主要的考察點在于:

1、表面張力儀的測試算法:目前最先進的測試算法為基于Young-Laplace方程修正的Modified Wilhelmy Plate法。可以實現測試動态表面張力、動态界面張力以及非常方便測試臨界膠束濃度。

表面張力儀實驗原理(如何判斷表面張力儀的好壞)2

表面張力儀鉑金闆法

2、表面張力儀所采用的傳感器及其精度:衆所周知,表面張力是分子間的内聚力,因而分析天平的精度以十萬分之一(0.01ug)為最優,此時可以實現高精度,高重複性的測試表面張力的目的。由于采用modified Wilhelmy plate法,因而在傳感器的速度方面以46數據/秒(必須是實測值),甚至以92數據/秒為最好。而目前真正提供46數據/秒以上的分析天平的實際測值的隻有梅特勒分析天平。(請一定要儀器廠商提供實際拍攝視頻,不能以表面的技術指标為準)

表面張力儀實驗原理(如何判斷表面張力儀的好壞)3

表面張力儀稱重傳感器

可以看到,在考察表面張力儀好壞的時候,我們沒有以品牌為主要的考察點。如果沒有技術以及硬件的保證,再好的品牌也是無法解決測值的實際問題的。雖然美國科諾同為世界品牌,其中國戰略投資公司上海梭倫擁有20多項表面張力儀方面的專利技術,但是,如果客戶的測試需求為高精度測量,品質控制等需求時,那麼必須以高技術、高品質的硬件作為保證。

如果一台表面張力儀其注重的點僅僅為溫度控制或PH或接觸角等非主流表面張力核心技術,卻不重視表面張力儀本身核心算法的改進、核心硬件升級,那麼再好的表面張力儀也可能不值得去買單。當然,溫度控制在表面張力儀的測值中非常重要,不代表重視核心技術升級的美國科諾不重視溫度控制技術。但是,溫度控制也得講科學,如果表面張力儀分析天平本身的溫度漂移隻有100度,那麼,表面張力儀的溫度控制為300度,這個僅僅是指标好看有意義?

所以,選擇并判斷表面張力儀的好壞請以核心技術和核心指标為準?要講科學的看指标的合理性。

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