作用于液体表面,使液体表面积缩小的力,称为液体表面张力它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层叫做表面层,表面层中的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力就像簧拉开些,弹簧反而表现出收缩的趋势。正是因为这种张力的存在,有些小昆虫能无拘无束地在水面上行走自如。
地球表面多半被海洋覆盖,研究海水的表面张力具有一定的实际意义。用焦利弹簧秤采用拉脱法测量液体表面张力系数的
实验原理清晰,设备简单,实际研究中也常使用本试验采用拉脱法测量并研究NaCl溶液的表面张力以及其随溶液浓度和温度的变化关系
利用焦利秤采用拉脱法进行液体表面张力的测量用纯水和NaCl晶体分别配置不同浓度的NaCl溶液,因为一般海水浓度约3 5%,而死海海水浓度要高得多,因此所配置的NaCl溶液范围为3 5%~10%,利用控温装置分别测量不同温度下下浓度为3.5%的海水的表面张力,从而对不 同地区海水表面张力的变化进行研究,温度范围取20℃~80℃,每间隔5℃测量表面张力值,同时测量不同温度下纯水的表面张力,与海水进行比较,测量结果见图1和图 2.
由图l可以看出NaCI溶液的表面张力随溶液浓度的升高而减小, 当浓度小于2%时曲线较陡,说明 表面张力减小幅度较大,当浓度大于3%时,表面张力随溶液浓度增 加几乎呈线性减小.这是因为浓度太 小时,由于仪器本身的误差与溶液浓度变化所引起的表面张力变化 值相当,因此这个浓度范围测量是很不 准确的,因此,用后面的数据来分析浓度对表面张力的影响更为准确.
由图2可见,海水的表面张力随溶液温度升高而降低,这是因为液体 温度升高,液体分子之间间距加 大,使得分子间的吸引力减小,表面张力减小.当温度低于45℃时,海水的表面张力随温度升高呈明显线性下降趋势,但当温度高于44℃ 时.海水表面张力随溶液温度升高呈 现兀规律变化.这是因为温度接近室温时溶液温度和溶液表面上方的气体温度差异不是很大,测量结果 误差较小,但当溶液温度远高于室温 时,气液温差较大,使得溶液表面温度降低,增加了测量误差,从而造 成实验结果偏离原来的规律性.
T60表面张力仪可用于动态表面张力分析