Pinnavaheliste pingete tähtsus, taust ja katsemeetodid
Laius tähenduses määratletakse pindade pinge kui jõud, mis tuleb kulutada liidese suuruse suurendamiseks kahe külgneva faasi vahel, mis pole täielikult segatud. Kitsamas tähenduses on see mõiste seotud vedelate/vedelate ja vedelate/tahke faasi piiridega, vedelike/gaasi liideste puhul viitame pindpinevusele ja tahkete/gaasi liidestele, nimetame tahke pinna vaba energiat.
taust
Pindalaühiku kohta tehtava töö või niisutatud pikkuse kohta jõudva jõu mõõtmisel on liidese pinge ühikud N/m või mN/m ja seda tähistatakse sümbolitega σ või .
Faasipiiril on samas faasis olevate molekulidega interaktsioonide summa suurem kui teises faasis olevate molekulidega interaktsioonide summa. Seetõttu on liidese molekulidel vähem atraktiivseid interaktsioonipartnereid kui hulgifaasis. Seetõttu moodustavad faasid väikseima võimaliku liidese ilma välisjõudude toimeta. Liidese suuruse suurendamiseks tuleb midagi ette võtta.
Pindaaktiivsete ainete suund adsorptsioonist põhjustatud pindadevaheline pinge on kahe sissetubmatu vedeliku liidesel oluliselt madalam kui kahe vedeliku pindpinevus. Pindadevaheline pingeid sisaldav süsteemid koosnevad tavaliselt veest, õlist, pindaktiivsetest ainetest või pindaktiivsete ainete segudest ja sooladest. Tavaliselt nimetatakse 10-2 10-1 mn/m liidese pingeväärtust pindade pinge väärtust. Pindade pinge väärtust 10-3 mn/m nimetatakse ultra-madala liidese pingeks.
Hulgifaas ja molekulaarne keskkond liidestes
Nagu pindpinevuse puhul, eristatakse staatilist liidese pinget (mõõdetakse tasakaalus mehaaniliselt muutumatul liidesel) ja dünaamilist liidese pinget (mõõdetakse liidese muutumisel).
tähtsust
Passeliidese pinge mängib olulist rolli paljudes protsessides ja nähtustes, kus erinevad faasid puutuvad kokku omavahel:
Emulsioonid ja emulgeerimine: Pinnavahede pinge mõjutab emulgeerimist ja kalduvust faaside eraldumisele.
Õli nihe (nt tertsiaarne toornafta tootmine): Orgaanilise faasi saab pärast õli tõrjumist veega välja tõrjuda, kui pindaktiivsed ained vähendavad pindade pinget.
Hüdrofoobsete vedelike kvaliteeditestimine: Hüdrofoobsete vedelike vananemine on sageli tihedalt seotud pindadevahelise pinge vähenemisega veega. Liidese pinge mõõtmine on sel juhul oluline kvaliteeditest, näiteks trafoõlide puhul.
Tahke-vedeliku faasipiiride puhul mõjutab liideste pinge pindade kontaktide pikaajalist stabiilsust, näiteks liimimis- ja katmisprotsesside ajal.
Mõõtmismeetod
Vedelik-vedelik liides:
Ringmeetod vastavalt du Noüyle: Selle meetodi korral mõõdetakse niisutatud rõngale mõjuv jõud, mis on tingitud õhukese vedelikukihi pingest, kui rõngas liigutatakse ühest faasist teise.
Plaatmeetod Wilhelmy järgi: Selle meetodi puhul mõõdetakse alumisse faasi vertikaalselt sukeldatud märguvale plaadile mõjuvaid jõude.
Varda meetod: sama kui plaadi meetod, kuid kasutab väiksema niisutatud pikkusega silindrilist varda väiksema vedeliku mahtude mõõtmiseks.
Läbivahenduse mahu meetod: mõõdab vedeliku tilka mahtu, kui see vertikaalse kapillaaride torus teisest vedelikust välja murdub.
Ketruslanguse meetod: puistefaasi ja tilkade faasiga täidetud horisontaalne kapillaar on seatud pöörlemisel. Tsentrifugaaljõu pikendatud tilga läbimõõt on seotud pindade pingega.
Ripatsite languse meetod: puistevedeliku faasis määravad nõela tilka kuju sellised tegurid nagu pindade pinge. Liidese pinget saab tilgapildi põhjal kindlaks määrata, kasutades tilka kuju analüüsi.
Vedeliku tahke liides:
Kontaktnurga mõõtmine: lisaks pinnavabale energiale saab tahke aine pindade pinget konkreetse vedelikuga arvutada ka erinevate tahke ainega vedelike kontaktnurkade põhjal.
Seeria FT-ZL automaatne liidese pingetester
Huvi korral võtke meiega julgelt ühendust
