界面张力仪和界面流变仪的区别

环法与板法的区别

板法的优势：

不需要修正。那么就没有因为修正方法带来的误。

不需要知道液体密度。原因来自于板法不需要主动拉起液膜

纯静态。做界面张力时，优势点是不会对界面处产生乳化的情况。

还是纯静态。可以延长检测时间来检测吸附比较慢的表面张力的液体(张力平衡得慢)，流动性差得液体也是同样理由。

还是纯静态。测量速度快。

还是纯静态。没有像环一样需要进行拉起液膜，减少了器件可能产生形变从而带来误差的因素。

环法的优势：

环法是很多行业标准的测量方法。

由于标准环的润湿周长长，测量同样张力时，力值会比板法大。换句话说，在小表/界面张力测量时，环法可能准确度及重复性会更好。

含硅或者阳离子溶液会吸附到板上，板的表面变得疏水，从而造成板法测量公式的前提接触角为0的条件不成立，测得结果会出现较大误差。而环法是通过拉出液膜到达接触角为0的状态则无需考虑环表面发生明显性能变化。

那么问题来了。如果铂金板被污染了(做了含硅或者阳离子溶液测量)，如何清洗?

在ISO 304 -1985 则推荐甲苯，全氯乙烯或者氢氧化钾甲醇溶液清洗，之后用1.839g/ml@20℃的热浓硫酸进行清洗，然后再用蒸馏水冲洗，不进行灼烧。

环法的修正问题

环法修正方法，主要是计算环带起液膜的体积。如不减去这部分液膜体积重量，那么计算结果会比较高。常见的方法有Harkins& Jordan， Zuidema&Waters，Huh Mason等。

Harkins& Jordan这种方法实际上是查表法，是两个专注的人不断实验获得的一个表格。是目前精确度是最高的修正方法。上面提及的另外的两种方法均基于此方法。

他们发现修正系数并不是和液体密度差呈线性关系。还和环的R/r，R3/V有关系。其中R是指环的平均直径，r是环线的半径，V是被拉起的液膜体积。

图源：QB/T1323-1991洗涤剂表面张力的测定圆环拉起液膜法

而Zuidema&Waters是在Harkins&Jordan基础上做了插值法拟合，可认为是精度稍差的Harkins&Jordan的方法。Huh&Mason也是通过数学的方式扩大了适用的范围，同时兼顾了测量的精度。 另外，对有不同密度差，有不同的适用范围。

图源：kruss

对于一个(指定的)标准环来说，测量过程与操作者仅需输入液体密度差，其余是由设备软件自行计算。

ASTM D1331 环拉破法与修正方法的一点疑惑

ASTM D1331提到环拉破法，且用Harkins& Jordan的修正方法。但这里有个细节：拉破液膜的前一瞬间的力值不是最大，液体与圆环的接触角不为0°。请看下图：

以上两图源：GB/T 5549-2010 表面活性剂 用拉起液膜法测定表面张力

那么就存在修正不一定是准确的问题?所以测量值只能是同测量参数比较?

液体流动性与平衡问题

液体流动性如果相对较差。而环法测量是一个拉液膜的过程。此时如果拉液膜的速度快于液体自身的流动性，那么就会存在阻力增大，液膜拉断的问题。解决办法是降低拉膜速度或者使用板法/悬滴法延长时间测试。

如果液体流动性也好，但是由于液体中表面活性剂分子量大等原因造成平衡速率较慢。此时环法还是降低拉膜速度，甚至可能需要选用其他测试方法，如悬滴法等。板法则需要增加等待时间再测量。

如果两种液体流动性好，但界面处容易发生微溶，那么可以通过预饱和方式完成界面处平衡状态，提高测量的准确性。

液体蒸发问题

此问题由延长时间带来的副作用引出。

可以在测量设备中创造相对密闭的环境，通过溶液自身蒸发形成一个饱和蒸汽压环境即可有效防止蒸发带来的影响。