手動(dòng)型表面張力儀以鉑金環(huán)法或鉑金板法為原理,通過(guò)測(cè)量將環(huán)或板從液體表面拉脫時(shí)所需的最大拉力,計(jì)算出液體的表面張力或界面張力值。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、操作直觀、成本低廉,是教學(xué)、常規(guī)檢測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)快速分析的理想選擇。
手動(dòng)型表面張力儀看似簡(jiǎn)單的操作背后,卻隱藏著諸多影響精度的細(xì)節(jié)。掌握科學(xué)的正確使用方法,是獲取可靠數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。

一、使用前準(zhǔn)備
環(huán)境檢查:
將儀器置于水平、穩(wěn)固的實(shí)驗(yàn)臺(tái),避免振動(dòng)與氣流干擾;
確保環(huán)境溫度穩(wěn)定(建議20-25℃),遠(yuǎn)離陽(yáng)光直射。
儀器調(diào)平:
調(diào)節(jié)底腳螺絲,使水準(zhǔn)泡居中,確保測(cè)量系統(tǒng)垂直。
清潔組件:
用無(wú)水乙醇棉簽清潔鉑金環(huán)或鉑金板,再用去離子水沖洗,烘干或用吹風(fēng)機(jī)冷風(fēng)吹干;
任何油污、指紋或殘留物都會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量結(jié)果。
二、零點(diǎn)校準(zhǔn)
空載調(diào)零:
將鉑金環(huán)懸掛在天平掛鉤上,確保其不接觸任何物體;
調(diào)節(jié)儀器上的“零點(diǎn)調(diào)節(jié)旋鈕”,使指針或數(shù)字顯示歸零;
此步驟至關(guān)重要,是后續(xù)測(cè)量準(zhǔn)確的前提。
三、樣品準(zhǔn)備與測(cè)量
樣品處理:
待測(cè)液體需靜置至無(wú)氣泡,溫度恒定;
倒入潔凈的玻璃器皿(如燒杯),液面高度適中(約1-2cm),確保環(huán)或板能浸入。
鉑金環(huán)法操作:
緩慢升降平臺(tái),使鉑金環(huán)浸入液面以下;
緩慢勻速(通常1-3mm/s)上升平臺(tái),環(huán)將帶動(dòng)液膜上升;
當(dāng)液膜即將破裂瞬間,記錄拉力計(jì)顯示的峰值。
鉑金板法操作:
將鉑金板垂直浸入液體,使其與液面剛好接觸(“零浸潤(rùn)”狀態(tài));
記錄此時(shí)拉力值,代入公式計(jì)算表面張力。
四、數(shù)據(jù)讀取與計(jì)算
查表或計(jì)算:
鉑金環(huán)法需根據(jù)環(huán)的周長(zhǎng)、校正因子(Harkins-Jordan表)和拉力計(jì)算表面張力;
部分儀器自帶刻度盤,可直接讀取mN/m值;
鉑金板法通常通過(guò)公式γ=F/(2L)計(jì)算(F為拉力,L為板長(zhǎng))。
五、重復(fù)測(cè)量與清潔
重復(fù)性驗(yàn)證:
同一樣品至少測(cè)量3次,取平均值,確保結(jié)果穩(wěn)定;
每次測(cè)量后需重新清潔鉑金環(huán)/板。
清潔:
測(cè)量不同液體前,必須重新清潔所有接觸部件,防止交叉污染。