CN204718926U - 一种滴体积法测表(界)面张力的装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种滴体积法测表（界）面张力的装置，装置如示意图由滴体积管1、样品管2、带凹槽的橡胶塞3、样品管架4、玻璃恒温水浴5、注射管路6、注射器7、微量注射泵8、铁架台9组成；其特征为使用微量注射泵控制滴速，可设置滴速至0.028微升/秒，同一滴速条件可多次重复以及微量注射泵与滴体积管可同时读数；本实用新型的有益效果为：可以进行低速滴定，读数多样化，操作简便，准确性、重复性更好。

Description

一种滴体积法测表(界)面张力的装置
技术领域
本实用新型涉及一种滴体积法测表（界）面张力的装置，该装置属于仪器测量领域。
技术背景
滴体积法是一种常用的测定液体表（界）面张力的方法。该法所用设备简单,温度间隔长,只用简单的温度控制即可，测定操作容易掌握, 样品用量少, 对样品润湿性无严格要求。测定条件接***衡, 因而在生产和科研中得到广泛应用。
滴体积法是在滴重法的基础上发展起来的。此法的基本原理是: 当液体在管口成滴落下时, 落滴大小与管口半径及液体表面张力有关。若液滴滴落瞬间自管口完全脱落, 则落滴重量与表面张力有如下关系:
 mg=2πRγ
其中m为落滴重量, g 为重力加速度, R 为管口半径。γ  为液体表面张力, π为圆周率。此式表示沿管口周边作用的表面张力支持液体悬挂, 表面张力与重力方向相反；液滴在所受重力超过表面张力无限小量时即全部自管口脱落。
随着人们对滴体积法的不断研究，实验所用滴体积设备也在不断改进的过程中。朱埗瑶，赵国玺[化学通报，341（1981）]在Harkins工作基础上自制了一种测定装置；张科，杜宗良等人[四川大学学报，59（2003）]在考察滴管半径对界面张力测定的影响时也相应的设计了一种测定装置，这两种装置都十分简便，均可用于溶液的表（界）面张力的测定。
然而上述两种测定装置对于滴体积法测定表（界）面张力时存在的两个问题未有考虑，即准确测定液滴体积和控制液滴滴速等难以实现。他们在测定液滴体积及控制滴速时，打气装置均选择洗耳球，在流速较低时很难控制，不能保证滴定的连续性与准确性，因此准确测定液滴体积和控制液滴滴速具有很重要的意义。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种滴体积法测表（界）面张力的装置，针对目前滴体积装置在滴定过程中准确测定液滴体积以及低速滴定时重复性和稳定性差和测定结果不准确等问题，设计了一种能准确采用滴体积法测表（界）面张力的装置。
本发明中滴体积法测表（界）面张力的装置由滴体积管1、样品管2、带凹槽的橡胶塞3、样品管架4、玻璃恒温水浴5、注射管路6、注射器7、微量注射泵8、铁架台9。
本发明装置采用的改进措施是：以微量注射泵控制滴液代替原先的洗耳球控制滴液装置，其特点是可以避免实验过程中因控制洗耳球等人为因素引起的误差，同时滴体积管跟微量注射泵均可读数，相互作为参比。
相较于其他滴体积装置，本装置采用微量注射泵代替原先的洗耳球控制滴液滴速首先解决了微量滴定时手动难以准确控制的问题；本装置采用微量注射泵代替原先的洗耳球控制滴液滴速使得重复性明显提高；本装置采用微量注射泵代替原先的洗耳球控制，在实验数据读取时，与滴体积管读数相互参比，使读数更加准确。
附图说明
附图为本实用新型发明装置图
附图标名列表：滴体积管1、样品管2、带凹槽的橡胶塞3、样品管架4、玻璃恒温水浴5、注射管路6、注射器7、微量注射泵8、铁架台9。
具体实施方式
本发明装置的使用方法如下。
（1）样品管装样及固定，将已知浓度的密度较小的溶液加入样品管，由样品管架对其固定。
（2）滴体积管装样及连接，将滴体积管（移液管磨口自制，已测管口半径）、带凹槽的橡胶塞、注射管路和注射器以乳胶管连接，之间涂真空油脂密封，然后控制注射器将已知浓度的密度大的溶液吸入滴体积管，将滴体积管伸入样品管内液面以下，固定，注射器固定于微量注射泵上。
（3）设置微量注射泵，开始滴液。
（4）控制微量注射泵，在滴体积管口慢慢形成第一滴液滴，滴落瞬间停止微量注射泵，读取滴体积管示数为V0，微量注射泵示数调零，然后开始滴定，同时记录初试时间t0，记录从开始到结束滴落的液滴数n及时间t，以及此时滴体积管示数V，则(V-V0)/n为每一滴的体积，（t-t0)/n为每一滴的生成时间。
待测溶液的表（界）面张力为：
式中为两溶液的密度差，V为每一滴的体积，g为重力加速度，r为滴体积管管口半径，F为与V/r3有关的校正因子可查表（朱埗瑶，赵国玺，化学通报，341（1981））得到。
下面结合附图与实例，进一步阐明本实用新型，但对本发明的范围无任何限制。
实施例: 如附图，参照本发明装置的使用方法，将样品管2利用样品管架4将其固定于玻璃恒温水浴5内，加入一定量1×10-4M TODGA/正辛烷溶液（密度已测）。滴体积管1（移液管磨口自制）、带凹槽的橡胶塞3、注射管路6和注射器7以乳胶管密封连接，吸入一定量蒸馏水，伸入样品管2内液面以下，垂直固定。将注射器7固定在微量注射泵8上。设置流速，开始滴定，在滴体积管1口慢慢形成第一滴液滴，滴落瞬间停止微量注射泵8，读取滴体积管1示数为V0，微量注射泵8示数调零，然后再次开始滴定，同时记录初始时间t0，记录从开始到结束滴落的液滴数n及时间t，以及此时滴体积管1示数V，则(V-V0)/n为每一滴的体积，（t-t0)/n为每一滴的生成时间，界面张力按下式计算
式中为20℃下两相密度差（0.9982-0.7100）g/mL，V为每一滴的体积，g为重力加速度（980.7cm/s2），r为滴体积管管口半径0.1395cm，F为与V/r3有关的校正因子可查表（朱埗瑶，赵国玺，化学通报，341（1981））得到。
附已测数据：
 

Claims (5)

1.一种滴体积法测表/界面张力的装置，由滴体积管(1)、样品管(2)、带凹槽的橡胶塞(3)、样品管架(4)、玻璃恒温水浴(5)、注射管路(6)、注射器(7)、微量注射泵(8)、铁架台(9)组成；将滴体积管、注射管路和注射器以乳胶管连接，密度大的液体由滴体积管吸入并固定，将注射器固定在微量注射泵上，密度小的液体加入样品管并固定，滴体积管深入样品管液面以下固定，设定微量注射泵的流速，进行滴定测定。
2.按权利要求1所述的一种滴体积法测表/界面张力的装置，其特征在于：通过微量注射泵控制滴速。
3.按权利要求1或2所述的一种滴体积法测表/界面张力的装置，其特征在于：微量注射泵的控制精度是0.1mL/h。
4.按权利要求1或2所述的一种滴体积法测表/界面张力的装置，其特征在于：微量注射泵可设置滴速，可重复。
5.按权利要求1或2所述的一种滴体积法测表/界面张力的装置，其特征在于：微量注射泵与滴体积管均可读取滴液体积。
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