Tension de surface statique

La tension de surface (TS) statique ou tension interfaciale (TI) est la valeur de la tension de surface dans l'équilibre thermodynamique indépendant du temps, contrairement à la tension de surface dynamique qui fait référence à un âge de surface particulier.

Données fondamentales

Suite à leur adsorption à la surface ou l'interface, les tensioactifs entraînent une réduction de la TS ou TI. Après un certain temps qui dépend du système, l'équilibre thermodynamique est établi entre la concentration à la surface (concentration excessive à la surface) du tensioactif et la concentration dans la phase volumique. La tension de surface statique est la valeur mesurée dans cet état.

Il existe une différence entre la TS/TI dynamique et la valeur d'équilibre d'une part, et entre les méthodes dynamiques et statiques d'autre part. Avec un tensiomètre dynamique (par ex. un tensiomètre à volume de goutte ou un tensiomètre à pression de bulle), la taille de l'interface change pendant la mesure. Malgré cela, si le changement est suffisamment lent, il est souvent possible de mesurer une valeur d'équilibre mesurée ainsi que les valeurs en fonction du temps. À l'inverse, il est également possible de déterminer la valeur d'équilibre en fonction du temps en utilisant des méthodes statiques avec lesquelles la taille de l'interface ne change pas (par ex. la méthode de la plaque de Wilhelmy).

Méthodes de mesure

  • Méthode de la plaque selon Wilhelmy : Cette méthode permet de mesurer la force agissant sur une plaque mouillable de manière optimale qui est immergée à la verticale dans le liquide. Instruments : K100, K20
  • Méthode de la tige : Comme la méthode de la plaque, où une tige cylindrique avec une plus petite longueur mouillée est utilisée pour la mesure avec un volume liquide plus petit. Instruments : K100
  • Méthode de l'anneau selon Du Noüy : Cette méthode permet de mesurer la force agissant sur un anneau mouillable de manière optimale due à la tension de la lamelle de liquide retirée en enlevant l'anneau. La méthode est seule quasi-statique, car une valeur d'équilibre est seulement mesurée si la lamelle est étirée suffisamment lentement.
    Instruments : K100, K20, K6
  • Méthode de la goutte tournante : Un capillaire horizontal rempli avec une phase volumique et une phase goutte est mis en rotation. Le diamètre de la goutte qui est allongé par la force centrifuge est lié à la tension interfaciale. Instruments : SDT, SITE100
  • Méthode de la goutte pendante : Le profil d'une goutte suspendue à une aiguille est déterminé à partir de la tension de surface et du poids de la goutte. La tension de surface peut être déterminée à partir de l'image de la goutte à l'aide de l'analyse de profil de goutte. Instruments : DSA100, DSA30, DSA25