一種滴體積法測(cè)表(界)面張力的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種滴體積法測(cè)表(界）面張力的裝置，該裝置屬于儀器測(cè)量領(lǐng) 域。 技術(shù)背景
[0002] 滴體積法是一種常用的測(cè)定液體表(界)面張力的方法。該法所用設(shè)備簡(jiǎn)單，溫度 間隔長(zhǎng)，只用簡(jiǎn)單的溫度控制即可，測(cè)定操作容易掌握，樣品用量少，對(duì)樣品潤(rùn)濕性無(wú)嚴(yán) 格要求。測(cè)定條件接近平衡，因而在生產(chǎn)和科研中得到廣泛應(yīng)用。
[0003] 滴體積法是在滴重法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。此法的基本原理是：當(dāng)液體在管口成 滴落下時(shí)，落滴大小與管口半徑及液體表面張力有關(guān)。若液滴滴落瞬間自管口完全脫落， 則落滴重量與表面張力有如下關(guān)系：
[0004]mg=2JrRy
[0005]其中m為落滴重量，g為重力加速度，R為管口半徑。y為液體表面張力，it為圓周率。此式表示沿管口周邊作用的表面張力支持液體懸掛，表面張力與重力方向相 反；液滴在所受重力超過表面張力無(wú)限小量時(shí)即全部自管口脫落。
[0006] 隨著人們對(duì)滴體積法的不斷研宄，實(shí)驗(yàn)所用滴體積設(shè)備也在不斷改進(jìn)的過程中。 朱埗瑤，趙國(guó)璽[化學(xué)通報(bào)，341 (1981)]在Harkins工作基礎(chǔ)上自制了一種測(cè)定裝置；張 科，杜宗良等人[四川大學(xué)學(xué)報(bào)，59(2003)]在考察滴管半徑對(duì)界面張力測(cè)定的影響時(shí)也相 應(yīng)的設(shè)計(jì)了一種測(cè)定裝置，這兩種裝置都十分簡(jiǎn)便，均可用于溶液的表(界）面張力的測(cè)定。
[0007] 然而上述兩種測(cè)定裝置對(duì)于滴體積法測(cè)定表(界）面張力時(shí)存在的兩個(gè)問題未有 考慮，即準(zhǔn)確測(cè)定液滴體積和控制液滴滴速等難以實(shí)現(xiàn)。他們?cè)跍y(cè)定液滴體積及控制滴速 時(shí)，打氣裝置均選擇洗耳球，在流速較低時(shí)很難控制，不能保證滴定的連續(xù)性與準(zhǔn)確性，因 此準(zhǔn)確測(cè)定液滴體積和控制液滴滴速具有很重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本實(shí)用新型的目的是提供一種滴體積法測(cè)表(界）面張力的裝置，針對(duì)目前滴體積 裝置在滴定過程中準(zhǔn)確測(cè)定液滴體積以及低速滴定時(shí)重復(fù)性和穩(wěn)定性差和測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn) 確等問題，設(shè)計(jì)了一種能準(zhǔn)確采用滴體積法測(cè)表(界）面張力的裝置。
[0009] 本發(fā)明中滴體積法測(cè)表(界）面張力的裝置由滴體積管1、樣品管2、帶凹槽的橡膠 塞3、樣品管架4、玻璃恒溫水浴5、注射管路6、注射器7、微量注射泵8、鐵架臺(tái)9。
[0010] 本發(fā)明裝置采用的改進(jìn)措施是：以微量注射泵控制滴液代替原先的洗耳球控制滴 液裝置，其特點(diǎn)是可以避免實(shí)驗(yàn)過程中因控制洗耳球等人為因素引起的誤差，同時(shí)滴體積 管跟微量注射泵均可讀數(shù)，相互作為參比。
[0011] 相較于其他滴體積裝置，本裝置采用微量注射泵代替原先的洗耳球控制滴液滴速 首先解決了微量滴定時(shí)手動(dòng)難以準(zhǔn)確控制的問題；本裝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復(fù)性明顯提高；本裝置采用微量注射泵代替原先的洗耳球控制，在 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)讀取時(shí)，與滴體積管讀數(shù)相互參比，使讀數(shù)更加準(zhǔn)確。
【附圖說明】
[0012] 附圖為本實(shí)用新型發(fā)明裝置圖
[0013] 附圖標(biāo)名列表：滴體積管1、樣品管2、帶凹槽的橡膠塞3、樣品管架4、玻璃恒溫水 浴5、注射管路6、注射器7、微量注射泵8、鐵架臺(tái)9。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 本發(fā)明裝置的使用方法如下。
[0015] (1)樣品管裝樣及固定，將已知濃度的密度較小的溶液加入樣品管，由樣品管架對(duì) 其固定。
[0016] (2)滴體積管裝樣及連接，將滴體積管(移液管磨口自制，已測(cè)管口半徑)、帶凹槽 的橡膠塞、注射管路和注射器以乳膠管連接，之間涂真空油脂密封，然后控制注射器將已知 濃度的密度大的溶液吸入滴體積管，將滴體積管伸入樣品管內(nèi)液面以下，固定，注射器固定 于微量注射泵上。
[0017] (3)設(shè)置微量注射泵，開始滴液。
[0018] (4)控制微量注射泵，在滴體積管口慢慢形成第一滴液滴，滴落瞬間停止微量注射 泵，讀取滴體積管示數(shù)為V(l，微量注射泵示數(shù)調(diào)零，然后開始滴定，同時(shí)記錄初試時(shí)間h，記 錄從開始到結(jié)束滴落的液滴數(shù)n及時(shí)間t，以及此時(shí)滴體積管示數(shù)V，則（V-VJ/n為每一滴 的體積，（t-tj/n為每一滴的生成時(shí)間。
[0019]待測(cè)溶液的表(界）面張力為：
[0020]
[0021] 式中為兩溶液的密度差，V為每一滴的體積，g為重力加速度，r為滴體積管管口半 徑，F(xiàn)為與V/r3有關(guān)的校正因子可查表(朱埗瑤，趙國(guó)璽，化學(xué)通報(bào)，341 (1981))得到。
[0022] 下面結(jié)合附圖與實(shí)例，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，但對(duì)本發(fā)明的范圍無(wú)任何限制。
[0023] 實(shí)施例：如附圖，參照本發(fā)明裝置的使用方法，將樣品管2利用樣品管架4將其固 定于玻璃恒溫水浴5內(nèi)，加入一定量IX1(T4MT0DGA/正辛烷溶液(密度已測(cè))。滴體積管1 (移液管磨口自制)、帶凹槽的橡膠塞3、注射管路6和注射器7以乳膠管密封連接，吸入一定 量蒸餾水，伸入樣品管2內(nèi)液面以下，垂直固定。將注射器7固定在微量注射泵8上。設(shè)置 流速，開始滴定，在滴體積管1 口慢慢形成第一滴液滴，滴落瞬間停止微量注射泵8,讀取滴 體積管1示數(shù)為％，微量注射泵8示數(shù)調(diào)零，然后再次開始滴定，同時(shí)記錄初始時(shí)間h，記錄 從開始到結(jié)束滴落的液滴數(shù)n及時(shí)間t，以及此時(shí)滴體積管1示數(shù)V，則（V-%) /n為每一滴 的體積，（t-tj/n為每一滴的生成時(shí)間，界面張力按下式計(jì)算
[0024]
[0025] 式中為20°C下兩相密度差（0? 9982-0. 7100)g/mL，V為每一滴的體積，g為重力加 速度（980. 7cm/s2)，r為滴體積管管口半徑0. 1395cm，F(xiàn)為與V/r3有關(guān)的校正因子可查表 (朱埗瑤，趙國(guó)璽，化學(xué)通報(bào)，341 (1981))得到。
[0026] 附已測(cè)數(shù)據(jù)：
[0027]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種滴體積法測(cè)表/界面張力的裝置，由滴體積管（I)、樣品管（2)、帶凹槽的橡膠 塞（3)、樣品管架（4)、玻璃恒溫水浴（5)、注射管路（6)、注射器（7)、微量注射泵（8)、鐵架 臺(tái)（9)組成；將滴體積管、注射管路和注射器以乳膠管連接，密度大的液體由滴體積管吸入 并固定，將注射器固定在微量注射泵上，密度小的液體加入樣品管并固定，滴體積管深入樣 品管液面以下固定，設(shè)定微量注射泵的流速，進(jìn)行滴定測(cè)定。2. 按權(quán)利要求1所述的一種滴體積法測(cè)表/界面張力的裝置，其特征在于：通過微量 注射泵控制滴速。3. 按權(quán)利要求1或2所述的一種滴體積法測(cè)表/界面張力的裝置，其特征在于：微量 注射泵的控制精度是0. lmL/h。4. 按權(quán)利要求1或2所述的一種滴體積法測(cè)表/界面張力的裝置，其特征在于：微量 注射泵可設(shè)置滴速，可重復(fù)。5. 按權(quán)利要求1或2所述的一種滴體積法測(cè)表/界面張力的裝置，其特征在于：微量 注射泵與滴體積管均可讀取滴液體積。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種滴體積法測(cè)表（界）面張力的裝置，裝置如示意圖由滴體積管1、樣品管2、帶凹槽的橡膠塞3、樣品管架4、玻璃恒溫水浴5、注射管路6、注射器7、微量注射泵8、鐵架臺(tái)9組成；其特征為使用微量注射泵控制滴速，可設(shè)置滴速至0.028微升/秒，同一滴速條件可多次重復(fù)以及微量注射泵與滴體積管可同時(shí)讀數(shù)；本實(shí)用新型的有益效果為：可以進(jìn)行低速滴定，讀數(shù)多樣化，操作簡(jiǎn)便，準(zhǔn)確性、重復(fù)性更好。
【IPC分類】G01N13/02
【公開號(hào)】CN204718926
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520329303
【發(fā)明人】韋兵, 崔玉, 孫國(guó)新
【申請(qǐng)人】濟(jì)南大學(xué)
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年5月21日