Tensiomètre à volume de goutte

Un tensiomètre à volume de goutte est un instrument permettant de déterminer la tension interfaciale dynamique. Les gouttes d'un liquide sont produites dans un capillaire vertical dans un deuxième liquide environnant. Le volume avec lequel les gouttes se détachent de la pointe du capillaire est mesuré. La tension de surface dynamique peut également être déterminée si des mesures sont réalisées dans l'air en tant que phase volumique.

Données fondamentales

Dans la méthode du volume de goutte, un liquide est introduit dans une phase volumique par un capillaire. Une goutte, qui essaie de remonter en raison de sa flottabilité, se forme à la pointe du capillaire.

Principe de mesure d'un tensiomètre à volume de goutte

Le dispositif inverse, dans lequel la goutte de la phase lourde tombe de la pointe du capillaire, est également possible.
Due à la tension interfaciale γ, la goutte essaie de garder l'interface avec la phase volumique aussi petite que possible. Comme une nouvelle interface se forme lorsque la goutte se détache de la sortie capillaire, il est nécessaire de compenser la tension interfaciale correspondante. La goutte ne se détache pas tant que la force de levage ou le poids compense la force résultant de la tension interfaciale sur la longueur mouillée du capillaire, la circonférence. La formule pour ce rapport est :

g = Accélération due à la gravité, V = Volume de la goutte, d = Diamètre intérieur du capillaire, Δp = Différence de densité entre les phases

Types de tensiomètre

En principe, la mesure consiste à déterminer le nombre de gouttes dans lesquelles un volume total donné est divisé ou à mesurer la masse des gouttes collectées (stalagmomètre). En règle générale, il n'est pas possible de spécifier le débit. Celui-ci résulte de la viscosité et de la hauteur de la colonne de liquide du volume stocké, qui change pendant la mesure.
Avec le tensiomètre à volume de goutte DVT50, le temps qui s'écoule entre le détachement de deux gouttes à un débit défini est mesuré à l'aide d'une barrière lumineuse. Cela permet de prédéterminer l'âge d'interface (lorsque la goutte commence à se former jusqu'au détachement) en variant le débit. La tension interfaciale est ainsi mesurée en fonction de l'âge de l'interface.

Influence de l'âge de l'interface sur la tension interfaciale

Cette dépendance joue un rôle important dans l'utilisation des tensioactifs, car dans de nombreux processus, la valeur d'équilibre de la tension interfaciale n'est jamais atteinte en raison des vitesses de diffusion et d'adsorption des tensioactifs parfois peu élevées.