表面张力仪是一种用于精确测量液体表面张力的专业仪器,在众多科研和工业领域发挥着不可少的作用。从工作原理来看,常见的主要基于力法或光学法。力法中,铂金板法应用广泛,将铂金板浸入待测液体,液体表面张力会使铂金板受到一个向上的拉力,通过高精度的传感器测量这个拉力大小,再结合已知的铂金板参数,就能准确计算出液体的表面张力。光学法则是利用液体表面张力变化引起的液面形状改变,如液滴的形状、液面的弯曲程度等,通过光学系统捕捉这些变化并进行分析,从而得出表面张力数值。
一、安装环境要求
稳定的工作台:
选择坚固、防震的实验台或专用支架,避免放置在通风橱、离心机、泵等有振动的设备附近。
台面应水平、平整,能承受仪器重量。
环境条件:
温度:室温应稳定,建议在20–25°C范围内,避免阳光直射和空调出风口直吹。温度波动应小于±1°C/h。
湿度:相对湿度建议30%–70%,避免过高湿度导致电路问题或过低湿度产生静电。
无气流:避免风扇、通风系统或人员走动引起的空气流动,防止液面扰动。
无强电磁干扰:远离大型电机、变压器、无线设备等。
空间要求:
仪器周围预留足够空间(建议前后左右各15–20cm),便于操作、维护和散热。
二、仪器开箱与检查
开箱:
在干净、宽敞的区域开箱,小心取出仪器及附件。
核对装箱清单,确认主机、电源线、白金板/环、样品皿(烧杯)、镊子、清洁用品(如丙酮、乙醇)、校准砝码(如适用)等齐全。
外观检查:
检查仪器外壳、显示屏、升降臂、传感器等是否有运输损伤。
重点检查白金板或白金环:确保其表面光洁、无划痕、无变形、无油污。白金环应呈完m圆形,悬挂对称。
三、机械安装与放置
放置仪器:
将主机平稳放置在工作台上,调整底部水平调节脚,使用高精度水平仪(通常仪器自带气泡水平仪)确保仪器前后、左右均处于水平状态。这是保证测量精度的关键步骤。
安装样品台(如可调):
将样品皿(通常为玻璃烧杯)放置在样品台上,确保其稳固。
安装传感器与测量探头:
白金板法:使用专用镊子将白金板垂直夹紧在传感器下方的夹具上,确保板面与液面平行,且边缘锋利。
白金环法:将白金环挂在传感器下方的挂钩上,确保环面水平,无扭曲。
注意:操作时严禁用手直接触摸白金板/环表面,以免油脂污染。
四、电气连接
电源连接:
将电源线一端插入仪器电源接口,另一端插入接地良好的三孔插座(AC 100–240V,50/60Hz)。
确保电源电压与仪器要求一致。
计算机连接(如适用):
使用USB线或网线将仪器连接到电脑,安装并运行配套的数据采集与分析软件。
五、开机与初始设置
开机预热:
接通电源,开启仪器。建议预热30分钟以上,使传感器和电子系统达到热平衡,保证测量稳定性。
软件启动(如适用):
打开电脑上的控制软件,建立通信连接。
零点校准(归零):
确保测量探头(白金板/环)洁净且未接触任何物体。
在软件或仪器面板上执行“清零”或“归零”操作,将当前传感器读数设为零点。
验证校准(推荐):
使用标准液体(如25°C时纯水的表面张力为71.97 mN/m,乙醇为22.39 mN/m)进行测量,验证仪器准确性。
若偏差较大,可能需要进行仪器校准(使用标准砝码对传感器进行力值校准,详见说明书)。
六、探头清洁与维护
每次测量前后都必须清洁白金板/环:
用中性洗涤剂清洗。
用去离子水彻d冲洗。
用丙酮或乙醇浸泡并擦拭,去除有机残留。
用热吹风或烘箱低温烘干。
定期检查探头是否变形或污染,必要时更换。
