Tansiyometre (yüzey gerilimi) - Tensiometer (surface tension)
Bir tansiyometre fizik için geçerli olduğu üzere Ölçüm aleti ölçmek için kullanılır yüzey gerilimi () sıvıların veya yüzeylerin. Tansiyometreler, araştırma ve geliştirme laboratuvarlarında kaplamalar, vernikler veya yapıştırıcılar gibi sıvıların yüzey gerilimini belirlemek için kullanılır. Tansiyometrelerin başka bir uygulama alanı, parça temizleme veya elektro kaplama gibi endüstriyel üretim süreçlerinin izlenmesidir.
Türler
Gonyometre / Tansiyometre
Yüzey bilimcileri genellikle bir optik açıölçer / tansiyometre ölçmek için yüzey gerilimi ve arayüzey gerilimi kolye veya sapsız damla yöntemleri kullanılarak bir sıvının Bir damla üretilir ve bir CCD kamera. Damla profili daha sonra çıkarılır ve gelişmiş yazılım rutinleri daha sonra teorik Young-Laplace denklemi deneysel bırakma profiline. Yüzey gerilimi daha sonra takılan parametrelerden hesaplanabilir. Diğer yöntemlerden farklı olarak, bu teknik yalnızca az miktarda sıvı gerektirir ve bu da onu pahalı sıvıların ara yüz gerilimlerini ölçmek için uygun hale getirir.[1]
Du Noüy halka tansiyometre
Bu tür tansiyometre, sıvıya daldırılmış bir platin halka kullanır. Halka sıvıdan çekilirken, sıvının yüzey gerilimini belirlemek için gereken kuvvet hassas bir şekilde ölçülür.
Yöntem, üzerinde ASTM D971 gibi bir dizi uluslararası standartta gösterildiği gibi sağlam bir şekilde oluşturulmuştur. Bu yöntem, iki sıvı arasındaki arayüzey gerilim ölçümü için yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak platin halkanın deforme olmamasını sağlamak için özen gösterilmelidir.[2]
Wilhelmy plakalı tansiyometre
Wilhelmy plaka tansiyometresi, sıvı yüzeyle temas etmek için bir plaka gerektirir. Yüzey gerilimi ölçümü için yaygın olarak en basit ve en doğru yöntem olarak kabul edilir. Platin plakanın ıslatılmış büyük bir uzunluğu nedeniyle, yüzey gerilimi okuması tipik olarak alternatif yöntemlere kıyasla çok kararlıdır. Ek bir avantaj olarak, Wilhelmy tabağı tek kullanımlık kağıttan da yapılabilir. Arayüzey gerilim ölçümleri için, probun kaldırma kuvvetinin hesaba katılması gerekir, bu da ölçümü karmaşıklaştırır.[2]
Du Noüy-Padday yöntemi
Bu yöntem, bir test sıvısına indirilen bir çubuk kullanır. Çubuk daha sonra sıvıdan çekilir ve çubuğu çekmek için gereken kuvvet tam olarak ölçülür. Yöntem standartlaştırılmamıştır, ancak bazen kullanılmaktadır. Du Noüy-Padday çubuk çekme tansiyometresi, ölçümleri hızlı bir şekilde alacak ve çok çeşitli viskozitelere sahip sıvılarla çalışacaktır. Arayüzey gerilimleri ölçülemez.
Kabarcık basıncı tansiyometresi
Bir sıvının iç çekici kuvvetleri nedeniyle, sıvılar içindeki hava kabarcıkları sıkıştırılır. Ortaya çıkan basınç (kabarcık basıncı), azalan bir kabarcık yarıçapında yükselir. Kabarcık basıncı yöntemi, çevredeki ortamdan (su) daha yüksek olan bu kabarcık basıncını kullanır. Bir sıvıya batırılmış bir kılcal boruya bir gaz akışı pompalanır. Kapiler ucun sonunda oluşan kabarcık yüzeyde sürekli olarak büyür; böylelikle kabarcık yarıçapı azalmaktadır.
Basınç maksimum seviyeye çıkar. Bu noktada kabarcık en küçük yarıçapına (kılcal yarıçapı) ulaşır ve bir yarım küre oluşturmaya başlar. Bu noktanın ötesinde, kabarcık hızla büyür ve kısa sürede patlar, kılcal damarlardan kopar ve böylece kılcal uçta yeni bir kabarcık oluşmasına izin verir. Bu işlem sırasında, yüzey gerilimini belirlemek için değerlendirilen karakteristik bir basınç modeli gelişir (resme bakın).
Kılcal damarın kolay kullanımı ve düşük temizleme çabası nedeniyle, kabarcık basınç tansiyometreleri, temizleme veya elektro kaplama proseslerinde deterjan konsantrasyonunun izlenmesi için yaygın bir alternatiftir.
Ayrıca bakınız
Referanslar
- ^ de Gennes, PG, Brochard-Wyart, F ve Quere D, "Kılcallık ve Islatma Olayları: Damlalar, Kabarcıklar, İnciler, Dalgalar", 2004, s58
- ^ a b Biolin Scientific. "Yüzey ve arayüzey gerilimi | Teknik Rapor".
Dış bağlantılar
İle ilgili medya Tansiyometre (yüzey gerilimi) Wikimedia Commons'ta