ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы определения поверхностного натяжения жидкостей, расплавленных металлов и сплавов из "Основы физической химии Издание 2" Существует несколько методов измерения поверхностного натяжения метод капиллярного поднятия, отрыва кольца (пластинки), сталагмометрический, метод определения максимального давления, необходимого для продавливания пузырька газа через жидкость. [c.248] Поверхностное натяжение измеряется с помощью простого прибора — сталагмометра, представляющего собой тонкостенную капиллярную трубку, расширяющуюся в средней части. На ней нанесены метки, ограничивающие определенный объем. [c.250] Из данных табл. 32 видно, что бутиловый спирт является поверхностно активным компонентом, так как с увеличением его концентрации в растворе поверхностное натяжение понижается. [c.252] Достоинствами сталагмометрического метода являются его простота и быстрота определения поверхностного натяжения при нормальных температурах, поэтому он применяется довольно широко, однако метод недостаточно точен. [c.252] Для измерения поверхностного натяжения жидкостей, расплавленных металлов, сплавов и шлаков в широком интервале температур (до 1600—1800° С) применяются методы максимального давления в газовом пузырьке и лежащей капли. [c.252] Сущность метода максимального давления в газовом пузырьке состоит в следующем. В жидкость (расплавленный металл, сплав или щлак) погружают на небольшую глубину капиллярную трубку, верхний конец которой соединен с сосудом, заполненным газом (азот, водород, аргон). Газ, пропускаемый через капиллярную трубку, выдувает пузырек. При этом максимальное давление отрыва пузырька газа измеряется манометром. [c.252] Так как точное определение диаметра капилляра связано с определенными трудностями, то для расчета поверхностного натяжения можно пользоваться формулой, в которую не входит диаметр капилляра, а входит значение а для другой жидкости, т. е. [c.253] В печь помещают тигель 4 с навеской металла 150— 200 г. Между обмоткой н тиглем находится экран из окиси бериллия, чтобы предохранить обмотку печи от брызг расплавленного металла. Напряжение и силу тока в печи можно изменять автотрансформатором в широких пределах, что позволяет регулировать температуру печи от комнатной до 1800° С. [c.255] Для измерения поверхностного натяжения на описанной установке можно смонтировать капиллярные трубки (кварцевые, из окиси бериллия и др.) длиной 13—20 см, наружным диаметром 0,6—0,7 м и толщиной стенки 0,1—0,15 см. [c.255] Нижний торец такой трубки предварительно шлифуют тонкой наждачной бумагой, диаметр измеряют под микроскопом. Глубину погружения капиллярной трубки в металл определяют индикатором часового типа с точностью до 0,02 мм. [c.255] Когда металл расплавится, в него погружают капиллярную трубку, при этом выдувается пузырек. Давление газа в пузырьке определяют и-образным манометром с точностью до 0,1 см масляного столба. Газ, образующий пузырек (гелий, водород и др.), перед вводом в установку тщательно очищается от примесей в камере 9. [c.255] Поверхностное натянчение жидких металлов можно определить не только методом максимального давления газа в пузырьке, но и методом лежащей капли. Этим же методом можно определять и краевой угол смачивания. На рис. 71 показана схема установки для определения краевого угла смачивания и поверхностного натяжения жидкого металла. [c.255] Одновременно в камеру можно загружать шесть, образцов, причем каждый из них исследуется последовательно. В камере имеется два окна для фотографирования капли расплавленного металла или сплава на поли-)ованной пластинке из высокоогнеупорного материала. Та основании фотографирования капли расплавленного металла или сплава и графических построений и формул определяют краевой угол смачивания и поверхностное натяжение. [c.256] В табл. 33 приведены экспериментальные значения поверхностного натяжения жидких металлов при температуре их плавления. Определение поверхностного натяжения остальных металлов связано с большими трудностями, так как они имеют высокие температуры плавления (Не, 1г, Та, Мо, Оз) или химически весьма активны (Са, Ва, 5г и др.). [c.256] Незначительные количества примесей существенно понижают поверхностное натяжение металла. Так, небольшие количества серы и, особенно, кислорода обусловливают понижение поверхностного натяжения железа на несколько сотен градусов. [c.258] Вернуться к основной статье