Interfeisa spriedzes nozīme, fons un pārbaudes metodes
Plašā nozīmē saskarnes spriegums ir definēts kā spēks, kas jāizlieto, lai palielinātu saskarnes izmēru starp divām blakus esošajām fāzēm, kas nav pilnībā sajauktas. Šaurākā nozīmē termins attiecas uz šķidruma/šķidruma un šķidruma/cietas fāzes robežām, savukārt šķidruma/gāzes saskarnēm mēs apzīmējam virsmas spraigumu un cietās/gāzes saskarnēm mēs apzīmējam cietās virsmas brīvo enerģiju.
fons
Kā darba mērījums uz laukuma vienību vai spēku uz samitrinātu garumu, saskarnes spriegums ir N/m vai mN/m, un to apzīmē ar simboliem σ vai .
Pie fāzes robežas mijiedarbības summa ar molekulām tajā pašā fāzē ir lielāka nekā mijiedarbības summa ar molekulām otrā fāzē. Tāpēc saskarnes molekulām ir mazāk pievilcīgu mijiedarbības partneru nekā lielapjoma fāzē. Tāpēc fāzes veido mazāko iespējamo saskarni bez ārējo spēku iedarbības. Kaut kas ir jādara, lai palielinātu interfeisa izmēru.
Saskarnes spriegums, ko izraisa virsmaktīvo vielu virziena adsorbcija divu nesajaucamu šķidrumu saskarnē, ir ievērojami zemāka nekā divu šķidrumu virsmas spraigums. Sistēmas, kas parāda saskarnes spriegumu, parasti sastāv no ūdens, eļļas, virsmaktīvām vielām vai virsmaktīvo vielu maisījumiem un sāļiem. Parasti saskarnes spraiguma vērtību 10-2~10-1mN/m sauc par zemo saskarnes spriegumu. Interfeisa spraiguma vērtību zem 10-3mN/m sauc par īpaši zemu saskarnes spriegumu.
Lielapjoma fāze un molekulārā vide saskarnēs
Tāpat kā ar virsmas spraigumu, pastāv atšķirība starp statisko saskarnes spriegumu (mērīts līdzsvara stāvoklī pie mehāniski nemainīgas saskarnes) un dinamisko saskarnes spriegumu (mēra, kad saskarne mainās).
nozīmi
Interfeisa spriedzei ir svarīga loma daudzos procesos un parādībās, kur dažādas fāzes saskaras viena ar otru:
Emulsijas un emulgācija: saskarnes spriegums ietekmē emulgāciju un fāzu atdalīšanas tendenci.
Naftas izspiešana (piemēram, terciārā jēlnaftas ražošana): Organisko fāzi var izspiest pēc eļļas pārvietošanas ar ūdeni, ja saskarnes spriegumu samazina virsmaktīvās vielas.
Hidrofobo šķidrumu kvalitātes pārbaude: Hidrofobu šķidrumu novecošanās bieži ir cieši saistīta ar saskarnes spriedzes samazināšanos ar ūdeni. Interfeisa spriedzes mērīšana šajā gadījumā ir svarīgs kvalitātes tests, piemēram, transformatoru eļļas.
Cietās un šķidrās fāzes robežu gadījumā saskarnes spriegums ietekmē saskarnes kontaktu ilgtermiņa stabilitāti, piemēram, līmēšanas un pārklāšanas procesu laikā.
Mērīšanas metode
Šķidruma-šķidruma saskarne:
Gredzena metode saskaņā ar Du Noüy: ar šo metodi tiek mērīts spēks, kas iedarbojas uz samitrinātu gredzenu, ko izraisa plāna šķidruma slāņa spriegums, kas izvilkts, kad gredzens tiek pārvietots no vienas fāzes uz otru.
Plākšņu metode saskaņā ar Vilhelmiju: Šajā metodē tiek mērīti spēki, kas iedarbojas uz mitrināmu plāksni, kas vertikāli iegremdēta apakšējā fāzē.
Stieņa metode: tāda pati kā plākšņu metode, bet mazāka šķidruma tilpuma mērīšanai izmanto cilindrisku stieni ar mazāku mitrināto garumu.
Piliena tilpuma metode: mēra šķidruma piliena tilpumu, kad tas vertikālā kapilārā caurulē atdalās no cita šķidruma.
Vērpšanas pilienu metode: tiek iestatīts horizontāls kapilārs, kas piepildīts ar lielapjoma fāzi un pilienu fāzi. Piliena diametrs, kas pagarināts ar centrbēdzes spēku, ir saistīts ar saskarnes spriegumu.
Kulona piliena metode: lielapjoma šķidruma fāzē piliena formu uz adatas nosaka tādi faktori kā saskarnes spriegums. Interfeisa spriegumu var noteikt no piliena attēla, izmantojot pilienu formas analīzi.
Šķidrums-ciets interfeiss:
Kontakta leņķa mērīšana: papildus tās virsmas brīvajai enerģijai cietas vielas saskarnes spriegumu var aprēķināt arī no dažādu šķidrumu saskares leņķiem ar cieto vielu.
Sērijas FT-ZL automātiskais saskarnes spriegojuma testeris
Ja jūs interesē, lūdzu, sazinieties ar mums
