3.芬兰Kibron便携式动态表面张力仪核心原理：为什么0.2µg微天平能称出表面张力

芬兰Kibron 公司研发的 EZ-Pi Plus 便携式动态表面张力仪，是一款面向科研与工业现场、集静态表面张力、动态表面张力、油/水界面张力以及动态接触角测量于一体的小型化高精度力学张力仪。其工作原理基于微型化的 Du Noüy 法 / Wilhelmy 法，搭载分辨率优于 0.2 µg 的高灵敏度微天平，测量范围 1–350 mN/m，分辨率高达 0.001 mN/m，单次测量平均耗时约 30 秒，整机仅重 1.3 kg，外形尺寸 26 × 8 × 16 cm，通过 USB 接口同时完成供电与数据通讯，并可选配 Pt-100 温度传感器连接循环水浴实现 0–100 °C 温控。

表面张力最为精确的测量技术是测量弯液面的重量，这就是芬兰Kibron便携式动态表面张力仪优于其他表面张力仪竞争者的根本原因。Kibron经过多年的实践经验证实，这是一种毫无疑问的绝对精确的测定表面张力的方法。

高精度的Du Noüy方法最早是由Padday等人所提出的（J Chem Soc Far Trans 71: 1919-1931, 1974）。这种技术非常简单：将一根细杆（不是一个环或者一个板）浸没到样品中，然后拔出，对最大的力进行测定。探针的绝对直径是不相干的，只有直径发生变化时才需要重新校准。当利用一个已知表面张力的液体做完校正后，就没必要去做复杂的修正。弯液面的重量仅仅依赖于三个物理量：表面张力、杆的直径以及液体的密度。

芬兰Kibron便携式动态表面张力仪采用du Noüy和Wilhemly技术，能够精确、快速地测量静态表面张力和动态表面张力。不同于环形探针和Wilhelmy板方法，杆状方法非常适合测量高粘性的液体：油、聚乙烯、绘画颜料等。这正是Kibron产品采用精确测定技术彻底革新表面张力测定的核心秘密。

芬兰Kibron便携式动态表面张力仪所使用的测量方法不需要像其他一些方法那样引入浮力或密度校正因子，这意味着用户可以在20–30秒内轻松、快速地获得准确的表面张力数据，而无需特殊的培训。每一次测量，仪器都在无声中完成着对分子间作用力的精准称量，为表面化学的基础研究提供了易于使用的高精度仪器。

芬兰Kibron便携式动态表面张力仪

  芬兰Kibron EZ-Pi Plus便携式动态表面张力仪采用du Noüy和Wilhemly技术，能够精确、快速地测量静态表面张力和动态表面张力，可升级测量两相之间静态界面张力。

   EZ-Pi^plus 体积小巧、坚固耐用、精度和灵敏度都非常高。拥有世界一流的传感器技术和直观的用户界面。计算机软件控制表面张力数据的测量、储存和处理。

   表面张力zei为精确的测量技术是测量弯液面，这就是Kibron优于其他表面张力仪竞争者的原因，这也是隐藏在Kibron公司后面的无与伦比的产品性能的唯一秘密。Kibron产品采用了精确的测定技术彻底革新了表面张力的测定。经过多年的经验，Kibron证实了这是一种毫无疑问的绝对精确的测定表面张力的方法，不像环形探针和Wilhelmy板方法，杆状方法非常适合测量高粘性的液体：油、聚乙烯、绘画颜料等。

    为了给用户提供zei为精确的表面张力/表面压力，Kibron发展了一种新的精度超过0.2微克的超微量天平,这种灵敏度与“zei大拉力”原理相结合进行测量。测量时先将一个探针浸入到界面，然后慢慢拔出，记录弯液面（粘附在探针上的液面）的重量，该重量用于计算表面张力。

Kibron方法的优点

• 灵敏度和精确度（微量天平分辨率超过0.2微克）；

• 仅需要非常少的样品体积（zei低45微升）；特别适用于使用昂贵材料和有限的样本的实验室；样品快速混合至均匀，热稳定更好；

• 测量探针经济耐用，不变形；

• 能够实时观测微小表面压力的变化和快速的变化，无信号迟滞现象；

• 对震动不敏感，无需震动隔离台；

• 容易清洗；

• 可测粘稠样品；

• 测量速度快；

主要特点
● 易于使用的高精度仪器，用于表面化学的基础研究；
● 坚固耐用、操作简单、无需培训，适宜于教学；
● 检测地下水质量、油体和有机溶剂存在时响应快速；
● 墨水、制药、电镀行业的理想工具；
● 检测酸性污水时表现卓越；
● 一款设计用于户外实验室应用的张力仪。
 
技术参数
工作原理：Du-Nouy法
每次测量平均时间：30秒
测量范围：1-300mN/m
精度/灵敏度：优于0.1mN/m
分辨率：0.01mN/m
样品杯材质：聚丙烯或玻璃
样品杯体积：3ml
重量：1.3Kg
外形尺寸：26*8*16cm
电源与数字通讯：USB接口

界面数学-吉布斯等温线
 空气/水界面处张力(表面张力)改变时该化合物的吸附和聚集就可以被监测，并能获得吸附等温线。数据可以通过不同的吸附模型加以描述，从而可以获得下述的分子参数：
空气/水分配系数（Kaw）、真正的表面积（As）、临界胶束浓度（CMC）

上图所使用的是表面压力而不是表面张力，表面压力与表面张力相关：π = γ0 -γ       
γ0是空气纯水界面处的表面张力，γ是有表面活性物质存在时的表面张力。
分配系数Kaw ^-1由外推线与x轴，即Log c的夹角所决定。它测定的是空气-水界面处化合物的亲和力。
表面浓度和表面吸附量之间单层的差异（等温线斜率）可以忽略不计，因此表面浓度与在单个表面活性剂分子的有效面积成反比。
临界胶束浓度（CMC）是表面活性剂分子在溶剂中缔结形成胶束的zei低浓度。

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