TX500C型超低界面张力仪旋滴法基本原理

TX500C型超低界面张力仪旋滴法基本原理

 TX500C型超低界面张力仪是根据国内表面和胶体化学研究成果，综合国内外类似产品的优点，采用计算机控制及多媒体技术于研发的产品。该仪器采用旋转滴的方法，是测量液体的表面张力、液/液界面张力以及液/固接触角的专用仪器。主要应用领域有：三次采油（化学驱）的室内研究及现场监测；表面活性剂、洗涤剂、乳状液和泡沫的研究；燃料油、润滑剂、油漆、油墨及涂料的研究；纸制品、感光材料、农药等方面的研究等。

1926年Harkins和Zollman发现在苯水体系中加入油酸钠成0.1mol／dm3水溶液时，苯—水界面张力从35降至2.64mN／m(20℃)；若同时加入NaOH及NaCl分别达0.1mol／dm3浓度，则界面张力进一步降至0.04mN／m。现在一般把10-1到10-3mN／m算作低界面张力范围，10-3mN／m以下的叫做超低界面张力。据信，Harkins和Zollman是第一次报告低界面张力现象的人。  次年(1927)Uren和Fahry指出原油开采时注水驱油的效率与液体表面张力成反比。这些现象并未得到很好的解释，当时也未引起足够的重视。究其原因，可能一则由于生产上尚无迫切要求；二则尚无好的测定低界面张力的方法，难于深入研究。到40年代，V启动negut发展了测定界面张力的旋滴法，60年代用此法成功地测定出低达10-6mN／m的超低界面张力。与此同时，提高原油采收率的迫切要求大大促进了对低界面张力现象的研究。通常油田自喷和注水采油后仍有大量残油滞留于地层中，它可能堵塞在岩石缝隙或土壤的毛细孔中，也可附着在岩石壁上，欲使之流动就需要降低油水界面张力。已有工作指出，使界面张力降低三个数量级可以使残油体积减少一半，若使界面张力降低四个数量级，理论的注水驱油效率可达100％。这就是近几十年来低界面张力问题引起极大兴趣的主要原因。

旋滴法的基本原理

是根据Bashforth－Adams方程从滴的形状和尺寸求出界面张力，通过旋转使液滴处于一定的离心力场之中，调节转速可改变液滴的平衡形状以便于测定。测定的方法是在样品管中加入形成界面的两液相，再使管以一定角速度自转。在离心力、重力及界面张力的作用下，较轻的液体在较重的液体中形成一长椭球形或圆柱形液滴。

首先在旋转管中形成一自由旋转滴（或气泡），即液滴两端都不与固体接触，在旋转轴水平条件下测定液滴之长L（=2x0），宽D（=2y0），由下式计算界面张力：γ=1/4Δρω2y03f式中Δρ为两液相或气液两相之间的密度差，ω为体系旋转的角速度，f为校正系数，由L/D或x0/ y0决定。f校正系数表已在程序中编制。

2．当γ基本不变后，使旋转轴倾斜约5度，使液滴与待测固体表面接触，然后再调回水平状态，稳定后液滴的直径的极大值D及接触直径Dc，令Rc=Dc/D及Λ=Δρω2y03/8γ则可由下列公式计算出外相液体在固定表面的接触角θsinθ= Rc(1+Λ-ΛRc2)在接触直径大于D的情况下，需根据液滴轮廓线的拐点确定D。

技术指标

1、测量范围：100～10-7mN/m；
2、恒温范围：5℃～90℃（PID高精度电控温和恒温水浴控温）；
3、温度显示范围：0～99.9℃
4、温度显示精度：±0.1℃；
5、读数范围：0～4mm（提供内径2mm、4mm高纯度石英管）；
6、通信接口：USB接口或COM接口；
7、图象采集方式： USB制式相机；
8、转速：1000～10000转／分，转速控制精度小于0.1%；
9、读数测量精度：0.001mm；
10、结果程序窗口：图片与数据窗口可同时显示；
11、数据存储方式：每次测量数据生成一个记录集，可随时进行数据检测，可即时或定时拍照。

系统组成

TX500C型超低界面张力仪包括高速电机、样品槽、镜筒和CCD组成。