您選擇的是北京品智創(chuàng)思精密儀器有限公司銷售的PZ-A全自動表面張力測試儀，包括鉑金板法和鉑金環(huán)法。表面張力是液體的，尤其是表面活性劑水溶液的一種基本性質(zhì)。

PZ-A全自動表面張力測試儀是一種用物理方法代替化學方法的簡單易行的測試表面張力的儀器，可以迅速準確地測出各種液體的表面張力值。在水電部門用來測試電業(yè)用的表面張力值以加強對絕緣油油質(zhì)的監(jiān)督，在石油、化工、科研和教育部門，可以用來測試各種液體的表面張力值，來分析各種液體和在教學中使用，有著應用領(lǐng)域。

 1.1什么是表面張力
表面張力是液體表面由于分子引力不均衡而產(chǎn)生的沿表面作用于任意界線上的張力。在液體內(nèi)部的一個分子受到周圍分子的作用力的合力為0，但在表面的一個分子卻不如此。因上層空間氣相分子對它的吸引力小于內(nèi)部液相分子對它的吸引力，所以該分子所受合力不等于零，其合力方向垂直指向液體內(nèi)部，結(jié)果導致液體表面具有自動縮小的趨勢，這種收縮力稱為表面張力。

 液體內(nèi)部的分子和分子間幾乎是緊挨著的，分子間經(jīng)常保持平衡距離，稍遠一些就相吸，稍近一些就相斥，這就決定了液體分子不像氣體分子那樣可以無限擴散，而只能在平衡位置附近振動和旋轉(zhuǎn)。在液體表面附近的分子由于只顯著受到液體內(nèi)側(cè)分子的作用，受力不均，使速度較大的分子很容易沖出液面，成為蒸汽，結(jié)果在液體表面層（跟氣體接觸的液體薄層）的分子分布比內(nèi)部分子分布來得稀疏。相對于液體內(nèi)部分子的分布來說，它們處在情況中。表面層分子間的斥力隨它們彼此間的距離增大而減小，在這個層中分子間的引力作用占優(yōu)勢。這種表面層中任何兩部分間的相互牽引力，促使了液體表面層具有收縮的趨勢，由于表面張力的作用，液體表面總是趨向于盡可能縮小，因此空氣中的小液滴往往呈圓球形狀

1.2鉑金環(huán)法
鉑金環(huán)法是因測試部分與液體樣品間會形成一個環(huán)形膜而得的。

鉑金環(huán)法的測量方法為:（1）將鉑金環(huán)輕輕地浸入液體內(nèi);（2）平臺下降，鉑金環(huán)下面形成一個水泡膜，并與鉑金環(huán)分離；（3）由感應器測平衡值，轉(zhuǎn)化為表面張力值并顯示出來。。

1.3鉑金板法
當鉑金板浸入到待測液體后，鉑金板的周圍就會受到表面張力的作用，液體的表面張力會將鉑金板盡量地往下拉。當液體表面張力及其他相關(guān)的力與平衡力達到均衡時，鉑金板就會停止向液體內(nèi)部浸入。這時候，儀器的平衡感應器就會測量浸入深度，并將它轉(zhuǎn)化為液體的表面張力值。

鉑金板法的測試步驟為：（1）平臺上升；（2）鉑金板底部與液面全部接觸時，由感應器測平衡值，轉(zhuǎn)化為表面張力值并顯示出來。

1.4鉑金板法和鉑金環(huán)法的比較
1.鉑金板法可測量液體表面（或界面）張力隨時間的變化：鉑金板法測量時是一直接觸待測液體的，只要液體的表面張力發(fā)生變化，測試值就會有變化，如果選用數(shù)據(jù)處理軟件還可觀測的表面張力隨時間的變化曲線。

2.可方便地測量中高粘度液體的表面張力：鉑金環(huán)法測試時需要鉑金環(huán)向上提升，在此過程中除了表面張力的作用外還有粘力作用。

3.測試精度高：鉑金板不易變形，鉑金環(huán)容易變形。環(huán)的不規(guī)則圓、不平整會影響表面張力的測試精度。

第二章  儀器介紹

2.1技術(shù)指標

2.2

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• 功能特點
  包括鉑金板法和鉑金環(huán)法，適用領(lǐng)域廣闊；
  操作過程和數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)自動化和智能化，使人為操作誤差的可能降到低；
  關(guān)鍵零部件（包括傳感器），測試數(shù)據(jù)準確，重復性好；
  中文操作軟件界面，自動生成數(shù)據(jù)，可存儲打印。
  運行平穩(wěn)，噪音小。

2.3準備工作
PZ全自動表面張力測試儀在組裝前請確認如下事項是否已經(jīng)完成：

1.實驗室應保持非常好的干凈度，恒溫室溫；

2.確認實驗室是否有自來水，實驗器具清洗；

3.確認實驗室是否能夠使用明火，鉑金環(huán)、鉑金板需要灼燒。

4.是否已經(jīng)接好220V電源，并安裝好相應插座即接地；

7.檢查儀器外觀是否完好，在穩(wěn)定試驗臺靜置1-2小時

第三章 實驗操作
當鉑金板/鉑金環(huán)或燒杯不干凈，測量值會有所誤差而且重復性差，數(shù)值忽大忽小或持續(xù)增加或持續(xù)減小，所以應力求保持干凈。

比如測水時，用手指輕輕點了水，此時會變化較小張力值，因為手指上的油改變了水的表面特性，所以要保持鉑金板/鉑金環(huán)與燒杯的干凈（建議超聲波清洗，烘干后再用）。

3.1儀器校正
1）水平校正 表面張力儀靜置1-2小時后，觀察表面張力儀背面的水平校準水泡是否在中間。如果沒有符合要求，則說明沒有水平。

校準方法：轉(zhuǎn)動表面張力儀的水平調(diào)節(jié)旋鈕，直到水泡位于水平儀中間。

2）天平校正 使用前，對張力儀進行天平校正

表面張力計的應用
表面張力儀的應用廣泛，主要用于以下方面：

(1)在線表面張力測試，用于過程分柝與控制，可達致產(chǎn)品均質(zhì)減低損耗，整體來說是降低生產(chǎn)成本、質(zhì)量監(jiān)控。

(2)臨界膠速表面活性劑濃度相對表面張力，可以很快由測繪標圖而確定。

(3)一些常用的清潔劑的表面活性劑非常活躍，表面張力測試可研究清潔劑的方子，從而優(yōu)化它的功能。

(4)很多墨水、涂料都含有活躍的表面活性劑，當在應用過程中，會直接影響質(zhì)量。通過高速的公式、化學方子預測比較，可更準確的加強應用性能。

(5)可用于測試氣霧劑的噴霧方子、化學公式的比較，主要是衡量表面活性分子的擴散時間。

(6)儀器的模擬輸出包括微分壓力傳感器訊息，會收集得表面活性分子由環(huán)繞的流體至空氣/液體界面的表面擴散準確的測量值及它的移動訊息。

(7)測量半導體工業(yè)的電鍍液槽里電鍍液的表面張力，可以準確決定電鍍液的濃度及添加劑的應用份量。 

表面張力的應用領(lǐng)域：
1. 電力行業(yè)
分析絕緣油的純凈程度和運行油的污染狀況。

2. 墨水、油墨行業(yè)
分析印刷、涂布傾向性、潤濕性，進行質(zhì)量控制。

3. 清洗劑行業(yè)
分析表面活性劑的吸收速度、性質(zhì)，研究適合的濃度，研究臨界膠束濃度。

4. 助化劑行業(yè)：
研究聚集與擴散的行為能力。

5. 化妝品行業(yè)
分析乳劑或懸浮劑的分散性、穩(wěn)定性及潤濕性。

6. 電鍍行業(yè)
分析電鍍液潤濕性，進行質(zhì)量控制。

7. 農(nóng)藥行業(yè)
分析吸收、分散、穩(wěn)定的能力。

8. 油漆、涂布行業(yè)
分析涂布傾向性、成膜性及分散、穩(wěn)定、潤濕的能力。

9. 水處理行業(yè)
污水的處理，各類水的水質(zhì)分析。

10. 石油采油行業(yè)
三次采油時，石油助排劑的分析。

11. 消防行業(yè)
分析泡沫滅火劑瞬間鋪展、潤濕的能力。

表面張力儀在紡織行業(yè)的應用
應用表面張力分析儀測試各種紡織助劑溶于水后的動態(tài)表面張力以及靜態(tài)表面張力，并測試各種紡織助劑的臨界膠束濃度(CMC)。紡織行業(yè)是工業(yè)表面活性劑的用戶之一，因為絕大多數(shù)紡織助劑中都含有表面活性劑。紡織助劑與表面活性劑結(jié)構(gòu)和作用相關(guān)的物理化學因素相關(guān)，其中表面活性劑主要用作滲透劑、乳化劑、消泡劑、柔軟劑、勻染劑、抗靜電劑和洗滌劑，所起的主要作用是洗滌、潤濕、乳化、消泡、勻染和抗靜電。

紡織材料的處理過程涉及到紡織品的洗滌、滲透潤濕。人造纖維(如聚丙烯，聚酯，聚丙烯腈)和未經(jīng)脫脂的天然纖維，因為他們的臨界表面張力低于水的表面張力，因而水在纖維上不能達到令人滿意的程度。加入洗滌劑后一般都能使水的表面張力下降，因此能讓洗滌劑的有效成分進入纖維內(nèi)部，起到良好的去污效果。

紡織品的染色、印花過程中氣泡的滯留容易導致成品布上存在斑痕，嚴重影響產(chǎn)品的質(zhì)量，需要添加消泡劑，消泡劑的加入能夠消除這些過程中產(chǎn)生的泡沫，而相應的消泡劑選擇依據(jù)需要了解這些消泡劑表面活性性質(zhì)(表面張力、臨界膠束濃度、界面張力)。

利用茶皂素研制高級洗滌劑提供依據(jù)，應用表面張力分析儀對茶皂素溶液的表面張力、起泡力和泡沫穩(wěn)定性及去污能力進行了測定，同時研制了復配型茶皂素洗滌劑，并檢驗了該洗滌劑對絲毛織物的洗滌效果。結(jié)果表明，茶皂素溶液質(zhì)量分數(shù)由0.0012%增加到0.050%時，其表面張力由6.5mN/m降低至3.6mN/m。

與人工合成的表面活性劑比較，茶皂素溶液的起泡力較弱，但其泡沫穩(wěn)定性*，而且茶皂素的起泡力對水的硬度變化極不敏感；茶皂素使用時，去污力不如合成表面活性劑強；當與合成表面活性劑復配后，去污力顯著增強，新研制的茶皂素洗滌劑對絲毛織物具有洗滌效果。

表面張力儀在電鍍行業(yè)中的應用
以往電鍍液的更換或何時再添加接活性劑(如促進劑)，是以經(jīng)驗值或時間來決定，如此做法是無法量化數(shù)據(jù)化，不知所以然的做法。電鍍液中除了含有欲鍍上之金屬離子，電解質(zhì)，錯合劑外尚有有機添加劑(光澤劑，結(jié)構(gòu)改良劑，潤濕劑)，其中潤濕劑是影響被鍍物(導線架，銅箔基板，構(gòu)裝基板)與金屬離子，光澤劑之類等物質(zhì)之間附著力好壞。鍍膜易剝離是因接口活性劑選用不對或是濃度不對所造成。

1.如何選定附著力好的電鍍液主要是電鍍液供貨商配方問題，使用者可依供貨商所提供電鍍液實際去鍍看看結(jié)果如何而選定，選定后以這新電鍍液去測量表面張力值，以這個值當進料檢驗標準值。電鍍液效果好壞還有因選用電鍍設備有關(guān)，如使用何種電源供應器，選用何種電源供應器技術(shù)原理，是整個電鍍設備的技術(shù)關(guān)鍵點。

2.制程中電鍍液表面張力監(jiān)控理論上電鍍液表面張力愈小，表示電鍍液愈容易滲入小縫隙里面，愈容易在被鍍物表面潤濕，也就是愈容易使用金屬離子鍍上去。但在品質(zhì)與經(jīng)濟效益需取得平衡點，故表面張力值需控制在哪一點，這必須有賴使用者去抓。因每一家所考慮的都不一樣，故無一定標準。

但有一點需先抓出來，因為超過CMC點后，表面張力反而不會改變，不但沒達到預期效果且浪費接口活性劑。在CMC點之前的任何表面張力值，選一點你們認為制程上的，作為監(jiān)控的標準值。當CMC點與標準值定下來后，再定時作電鍍液取樣量測。

3.結(jié)論假設金屬離子(欲鍍物)濃度是在控制范圍內(nèi)，但因無法滲入較小縫隙內(nèi)，會造成縫隙內(nèi)厚度不均勻甚至沒鍍到，或因潤濕性不好除了厚度不均勻外，更是造成易剝離主要原因。表面張力計與底材表面自由能分析儀界面科學領(lǐng)域中，有一物化性質(zhì)很值得去了解與應用它，尤其在精密化學，半導體，光電等新興科技產(chǎn)業(yè)，在研發(fā)，制程改善和品保方面常會碰到界面上瓶頸問題，但因人們沒深入去了解此一物化現(xiàn)象，似懂非懂，沒有很清晰建立起正確觀念，這些觀念就是液體表面張力，固體表面自由能與表面自由能分布，和潤濕功在實務解釋應用上所代表的意義如何，因而無法利用這些觀念去發(fā)現(xiàn)問題之所在，以謀求解決之道。只要把這物化性質(zhì)清晰了解后，配合表面張力計和底材表面自由能分析儀的數(shù)據(jù)，相信可以解決許多表面張力方面的問題。