动态表面张力

动态表面张力(SFT)或界面张力(IFT)是在特殊的表面时间或界面时间下的数值,在表面活性物质(表面活性剂)中,这个值和平衡值不同。

背景

表面活性剂在表面或界面吸附的结果就是降低表面或界面张力。表面刚开始形成时的表面或界面张力同纯液体相同,然后不断降低直到达到平衡,需要的时间取决于表面活性剂的扩散速率吸附速率

表面活性剂的扩散和吸附过程

动态表面或界面张力与平衡值不同,同样动静态测量方法也不同。动态表面张力仪(例如滴体积张力仪气泡压力张力仪)在测量中界面尺寸是变化的。尽管这样,如果这个变化是足够慢的话,平衡值也可以像时间变化值一样被测出。同样,通过界面尺寸不改变的静态方法(如Wilhelmy板法),也可以获得随时间变化的的平衡值。

意义

在一些如喷涂,发泡,清洁,印刷,乳化或涂层过程中,界面形成非常快,在这些过程中不仅仅只有表面张力的平衡值起决定作用,界面形成的动力学部分也存在。表面活性剂中的分子移动已经成为表面或界面张力形成的重要因素。

测量方法

  • 气泡压力法:利用毛细管测量在液相中形成的气泡的最大内压。
  • 滴体积法:测量另一相中的垂直毛细管产生的液滴在分离时刻的体积。这种方法主要用来测量界面张力。
  • 界面流变:测量液滴上表面/界面张力的变化,液滴表面积以正弦周期变化。测量揭示了表面活性剂溶液的表面/界面粘弹性行为,其通常与泡沫或乳液的稳定性相关。分析的方法是基于悬滴法进行滴状分析