您选择的是北京品智创思精密仪器有限公司销售的PZ-A全自动表面张力测试仪，包括铂金板法和铂金环法。表面张力是液体的，尤其是表面活性剂水溶液的一种基本性质。

PZ-A全自动表面张力测试仪是一种用物理方法代替化学方法的简单易行的测试表面张力的仪器，可以迅速准确地测出各种液体的表面张力值。在水电部门用来测试电业用的表面张力值以加强对绝缘油油质的监督，在石油、化工、科研和教育部门，可以用来测试各种液体的表面张力值，来分析各种液体和在教学中使用，有着应用领域。

 1.1什么是表面张力
表面张力是液体表面由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任意界线上的张力。在液体内部的一个分子受到周围分子的作用力的合力为0，但在表面的一个分子却不如此。因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力，所以该分子所受合力不等于零，其合力方向垂直指向液体内部，结果导致液体表面具有自动缩小的趋势，这种收缩力称为表面张力。

 液体内部的分子和分子间几乎是紧挨着的，分子间经常保持平衡距离，稍远一些就相吸，稍近一些就相斥，这就决定了液体分子不像气体分子那样可以无限扩散，而只能在平衡位置附近振动和旋转。在液体表面附近的分子由于只显著受到液体内侧分子的作用，受力不均，使速度较大的分子很容易冲出液面，成为蒸汽，结果在液体表面层（跟气体接触的液体薄层）的分子分布比内部分子分布来得稀疏。相对于液体内部分子的分布来说，它们处在情况中。表面层分子间的斥力随它们彼此间的距离增大而减小，在这个层中分子间的引力作用占优势。这种表面层中任何两部分间的相互牵引力，促使了液体表面层具有收缩的趋势，由于表面张力的作用，液体表面总是趋向于尽可能缩小，因此空气中的小液滴往往呈圆球形状

1.2铂金环法
铂金环法是因测试部分与液体样品间会形成一个环形膜而得的。

铂金环法的测量方法为:（1）将铂金环轻轻地浸入液体内;（2）平台下降，铂金环下面形成一个水泡膜，并与铂金环分离；（3）由感应器测平衡值，转化为表面张力值并显示出来。。

1.3铂金板法
当铂金板浸入到待测液体后，铂金板的周围就会受到表面张力的作用，液体的表面张力会将铂金板尽量地往下拉。当液体表面张力及其他相关的力与平衡力达到均衡时，铂金板就会停止向液体内部浸入。这时候，仪器的平衡感应器就会测量浸入深度，并将它转化为液体的表面张力值。

铂金板法的测试步骤为：（1）平台上升；（2）铂金板底部与液面全部接触时，由感应器测平衡值，转化为表面张力值并显示出来。

1.4铂金板法和铂金环法的比较
1.铂金板法可测量液体表面（或界面）张力随时间的变化：铂金板法测量时是一直接触待测液体的，只要液体的表面张力发生变化，测试值就会有变化，如果选用数据处理软件还可观测的表面张力随时间的变化曲线。

2.可方便地测量中高粘度液体的表面张力：铂金环法测试时需要铂金环向上提升，在此过程中除了表面张力的作用外还有粘力作用。

3.测试精度高：铂金板不易变形，铂金环容易变形。环的不规则圆、不平整会影响表面张力的测试精度。

第二章  仪器介绍

2.1技术指标

2.2

• 
• 功能特点
  包括铂金板法和铂金环法，适用领域广阔；
  操作过程和数据采集实现自动化和智能化，使人为操作误差的可能降到低；
  关键零部件（包括传感器），测试数据准确，重复性好；
  中文操作软件界面，自动生成数据，可存储打印。
  运行平稳，噪音小。

2.3准备工作
PZ全自动表面张力测试仪在组装前请确认如下事项是否已经完成：

1.实验室应保持非常好的干净度，恒温室温；

2.确认实验室是否有自来水，实验器具清洗；

3.确认实验室是否能够使用明火，铂金环、铂金板需要灼烧。

4.是否已经接好220V电源，并安装好相应插座即接地；

7.检查仪器外观是否完好，在稳定试验台静置1-2小时

第三章 实验操作
当铂金板/铂金环或烧杯不干净，测量值会有所误差而且重复性差，数值忽大忽小或持续增加或持续减小，所以应力求保持干净。

比如测水时，用手指轻轻点了水，此时会变化较小张力值，因为手指上的油改变了水的表面特性，所以要保持铂金板/铂金环与烧杯的干净（建议超声波清洗，烘干后再用）。

3.1仪器校正
1）水平校正 表面张力仪静置1-2小时后，观察表面张力仪背面的水平校准水泡是否在中间。如果没有符合要求，则说明没有水平。

校准方法：转动表面张力仪的水平调节旋钮，直到水泡位于水平仪中间。

2）天平校正 使用前，对张力仪进行天平校正

表面张力计的应用
表面张力仪的应用广泛，主要用于以下方面：

(1)在线表面张力测试，用于过程分柝与控制，可达致产品均质减低损耗，整体来说是降低生产成本、质量监控。

(2)临界胶速表面活性剂浓度相对表面张力，可以很快由测绘标图而确定。

(3)一些常用的清洁剂的表面活性剂非常活跃，表面张力测试可研究清洁剂的方子，从而优化它的功能。

(4)很多墨水、涂料都含有活跃的表面活性剂，当在应用过程中，会直接影响质量。通过高速的公式、化学方子预测比较，可更准确的加强应用性能。

(5)可用于测试气雾剂的喷雾方子、化学公式的比较，主要是衡量表面活性分子的扩散时间。

(6)仪器的模拟输出包括微分压力传感器讯息，会收集得表面活性分子由环绕的流体至空气/液体界面的表面扩散准确的测量值及它的移动讯息。

(7)测量半导体工业的电镀液槽里电镀液的表面张力，可以准确决定电镀液的浓度及添加剂的应用份量。 

表面张力的应用领域：
1. 电力行业
分析绝缘油的纯净程度和运行油的污染状况。

2. 墨水、油墨行业
分析印刷、涂布倾向性、润湿性，进行质量控制。

3. 清洗剂行业
分析表面活性剂的吸收速度、性质，研究适合的浓度，研究临界胶束浓度。

4. 助化剂行业：
研究聚集与扩散的行为能力。

5. 化妆品行业
分析乳剂或悬浮剂的分散性、稳定性及润湿性。

6. 电镀行业
分析电镀液润湿性，进行质量控制。

7. 农药行业
分析吸收、分散、稳定的能力。

8. 油漆、涂布行业
分析涂布倾向性、成膜性及分散、稳定、润湿的能力。

9. 水处理行业
污水的处理，各类水的水质分析。

10. 石油采油行业
三次采油时，石油助排剂的分析。

11. 消防行业
分析泡沫灭火剂瞬间铺展、润湿的能力。

表面张力仪在纺织行业的应用
应用表面张力分析仪测试各种纺织助剂溶于水后的动态表面张力以及静态表面张力，并测试各种纺织助剂的临界胶束浓度(CMC)。纺织行业是工业表面活性剂的用户之一，因为绝大多数纺织助剂中都含有表面活性剂。纺织助剂与表面活性剂结构和作用相关的物理化学因素相关，其中表面活性剂主要用作渗透剂、乳化剂、消泡剂、柔软剂、匀染剂、抗静电剂和洗涤剂，所起的主要作用是洗涤、润湿、乳化、消泡、匀染和抗静电。

纺织材料的处理过程涉及到纺织品的洗涤、渗透润湿。人造纤维(如聚丙烯，聚酯，聚丙烯腈)和未经脱脂的天然纤维，因为他们的临界表面张力低于水的表面张力，因而水在纤维上不能达到令人满意的程度。加入洗涤剂后一般都能使水的表面张力下降，因此能让洗涤剂的有效成分进入纤维内部，起到良好的去污效果。

纺织品的染色、印花过程中气泡的滞留容易导致成品布上存在斑痕，严重影响产品的质量，需要添加消泡剂，消泡剂的加入能够消除这些过程中产生的泡沫，而相应的消泡剂选择依据需要了解这些消泡剂表面活性性质(表面张力、临界胶束浓度、界面张力)。

利用茶皂素研制高级洗涤剂提供依据，应用表面张力分析仪对茶皂素溶液的表面张力、起泡力和泡沫稳定性及去污能力进行了测定，同时研制了复配型茶皂素洗涤剂，并检验了该洗涤剂对丝毛织物的洗涤效果。结果表明，茶皂素溶液质量分数由0.0012%增加到0.050%时，其表面张力由6.5mN/m降低至3.6mN/m。

与人工合成的表面活性剂比较，茶皂素溶液的起泡力较弱，但其泡沫稳定性*，而且茶皂素的起泡力对水的硬度变化极不敏感；茶皂素使用时，去污力不如合成表面活性剂强；当与合成表面活性剂复配后，去污力显著增强，新研制的茶皂素洗涤剂对丝毛织物具有洗涤效果。

表面张力仪在电镀行业中的应用
以往电镀液的更换或何时再添加接活性剂(如促进剂)，是以经验值或时间来决定，如此做法是无法量化数据化，不知所以然的做法。电镀液中除了含有欲镀上之金属离子，电解质，错合剂外尚有有机添加剂(光泽剂，结构改良剂，润湿剂)，其中润湿剂是影响被镀物(导线架，铜箔基板，构装基板)与金属离子，光泽剂之类等物质之间附着力好坏。镀膜易剥离是因接口活性剂选用不对或是浓度不对所造成。

1.如何选定附着力好的电镀液主要是电镀液供货商配方问题，使用者可依供货商所提供电镀液实际去镀看看结果如何而选定，选定后以这新电镀液去测量表面张力值，以这个值当进料检验标准值。电镀液效果好坏还有因选用电镀设备有关，如使用何种电源供应器，选用何种电源供应器技术原理，是整个电镀设备的技术关键点。

2.制程中电镀液表面张力监控理论上电镀液表面张力愈小，表示电镀液愈容易渗入小缝隙里面，愈容易在被镀物表面润湿，也就是愈容易使用金属离子镀上去。但在品质与经济效益需取得平衡点，故表面张力值需控制在哪一点，这必须有赖使用者去抓。因每一家所考虑的都不一样，故无一定标准。

但有一点需先抓出来，因为超过CMC点后，表面张力反而不会改变，不但没达到预期效果且浪费接口活性剂。在CMC点之前的任何表面张力值，选一点你们认为制程上的，作为监控的标准值。当CMC点与标准值定下来后，再定时作电镀液取样量测。

3.结论假设金属离子(欲镀物)浓度是在控制范围内，但因无法渗入较小缝隙内，会造成缝隙内厚度不均匀甚至没镀到，或因润湿性不好除了厚度不均匀外，更是造成易剥离主要原因。表面张力计与底材表面自由能分析仪界面科学领域中，有一物化性质很值得去了解与应用它，尤其在精密化学，半导体，光电等新兴科技产业，在研发，制程改善和品保方面常会碰到界面上瓶颈问题，但因人们没深入去了解此一物化现象，似懂非懂，没有很清晰建立起正确观念，这些观念就是液体表面张力，固体表面自由能与表面自由能分布，和润湿功在实务解释应用上所代表的意义如何，因而无法利用这些观念去发现问题之所在，以谋求解决之道。只要把这物化性质清晰了解后，配合表面张力计和底材表面自由能分析仪的数据，相信可以解决许多表面张力方面的问题。