界面張力儀，是一種測量界面張力或表面張力大小的儀器，主要由扭力絲、鉑金環(huán)、支架、杠桿架、蝸輪付等組成。界面張力儀分為白金環(huán)法界面張力儀、白金板法界面張力儀、氣泡法界面張力儀等。
1.白金環(huán)法界面張力儀
又稱du Nouy Ring method，du Nouy環(huán)法，吊環(huán)法界面張力儀，脫環(huán)法界面張力儀。其原理為白金環(huán)法的測量方法為：（1）將白金環(huán)輕輕地浸入液體內(nèi)；（2）將白金環(huán)慢慢地往上提升，即液面相對而言下降，使得白金環(huán)下面形成一個液柱，并終與白金環(huán)分離。白金環(huán)法界面張力儀就是去感測一個值，而這個值形成于白金環(huán)與液體樣品將離而未離時。這個值轉(zhuǎn)化為表面張力值的精度取決于液體的粘度。由于這個方法很早被使用，故而原有界面張力儀基本均采用這種方法，現(xiàn)有很多數(shù)據(jù)也是用這種方法測得。
2.白金板法界面張力儀
又稱Wilhelmy板法界面張力儀或Wilhelmy Plate method 界面張力儀。但提醒您注意的是，白金板法表面張力儀與有些客戶所稱吊板法表面張力儀有明顯區(qū)別。吊板法的基本原理仍然是白金環(huán)法的原理而不是白金板法的原理。上海梭倫新研制的A20系列界面張力儀具有經(jīng)典白金板法和改進的白金板法兩種測值方法，其中經(jīng)典白金板法即指吊板法或吊片法。
白金板法界面張力儀的原理為：當感測白金板浸入到被測液體后，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，儀器的平衡感應器就會測量浸入深度，并將它轉(zhuǎn)化為液體的表面張力值。
3.氣泡法界面張力儀
又稱泡壓法界面張力儀，BPA 界面張力儀。其基本原理為A為界面張力儀，其中間玻璃管F下端一段直徑為0.2mm～0.5mm的毛細管，B為充滿水的抽氣瓶，C為U型壓力計，內(nèi)盛比重較小的水或酒精、甲苯等，作為工作介質(zhì)，以測定微壓差。將待測表面張力的液體裝于界面張力儀中，使F管的端面與液面相切，液面即沿毛細管上升，打開抽氣瓶的活塞緩緩抽氣，毛細管內(nèi)液面上受到一個比A瓶中液面上大的壓力，當此壓力差—附加壓力(Δp=p大氣—p系統(tǒng))在毛細管端面上產(chǎn)生的作用力稍大于毛細管口液體的表面張力時，氣泡就從毛細管口脫出，此附加壓力與表面張力成正比，與氣泡的曲率半徑成反比，其關(guān)系式為: (7) 式中，Δp為附加壓力；σ為表面張力；R為氣泡的曲率半徑。如果毛細管半徑很小，則形成的氣泡基本上是球形的。當氣泡開始形成時，表面幾乎是平的，這時曲率半徑；隨著氣泡的形成，曲率半徑逐漸變小，直到形成半球形，這時曲率半徑R和毛細管半徑r相等，曲率半徑達小值，根據(jù)上式這時附加壓力達值。氣泡進一步長大，R變大，附加壓力則變小，直到氣泡逸出。根據(jù)上式，R=r時的附加壓力為: (8) 實際測量時，使毛細管端剛與液面接觸，則可忽略氣泡鼓泡所需克服的靜壓力，這樣就可直接用上式進行計算。當用密度為ρ的液體作壓力計介質(zhì)時，測得與Δp相適應的壓力差為Δh則: (9) 當將合并為常數(shù)K時，則上式變?yōu)? (10) 式中的儀器常數(shù)K可用已知表面張力的標準物質(zhì)測得。
