手動型表面張力儀以鉑金環(huán)法或鉑金板法為原理,通過測量將環(huán)或板從液體表面拉脫時所需的最大拉力,計算出液體的表面張力或界面張力值。其結構簡潔、操作直觀、成本低廉,是教學、常規(guī)檢測與現(xiàn)場快速分析的理想選擇。
手動型表面張力儀看似簡單的操作背后,卻隱藏著諸多影響精度的細節(jié)。掌握科學的正確使用方法,是獲取可靠數(shù)據的關鍵。

一、使用前準備
環(huán)境檢查:
將儀器置于水平、穩(wěn)固的實驗臺,避免振動與氣流干擾;
確保環(huán)境溫度穩(wěn)定(建議20-25℃),遠離陽光直射。
儀器調平:
調節(jié)底腳螺絲,使水準泡居中,確保測量系統(tǒng)垂直。
清潔組件:
用無水乙醇棉簽清潔鉑金環(huán)或鉑金板,再用去離子水沖洗,烘干或用吹風機冷風吹干;
任何油污、指紋或殘留物都會嚴重影響測量結果。
二、零點校準
空載調零:
將鉑金環(huán)懸掛在天平掛鉤上,確保其不接觸任何物體;
調節(jié)儀器上的“零點調節(jié)旋鈕”,使指針或數(shù)字顯示歸零;
此步驟至關重要,是后續(xù)測量準確的前提。
三、樣品準備與測量
樣品處理:
待測液體需靜置至無氣泡,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,使鉑金環(huán)浸入液面以下;
緩慢勻速(通常1-3mm/s)上升平臺,環(huán)將帶動液膜上升;
當液膜即將破裂瞬間,記錄拉力計顯示的峰值。
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”狀態(tài));
記錄此時拉力值,代入公式計算表面張力。
四、數(shù)據讀取與計算
查表或計算:
鉑金環(huán)法需根據環(huán)的周長、校正因子(Harkins-Jordan表)和拉力計算表面張力;
部分儀器自帶刻度盤,可直接讀取mN/m值;
鉑金板法通常通過公式γ=F/(2L)計算(F為拉力,L為板長)。
五、重復測量與清潔
重復性驗證:
同一樣品至少測量3次,取平均值,確保結果穩(wěn)定;
每次測量后需重新清潔鉑金環(huán)/板。
清潔:
測量不同液體前,必須重新清潔所有接觸部件,防止交叉污染。