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接触角测量仪的悬滴体积与悬滴法张力测量的关系

发布日期:2020-09-29      浏览次数:192
  接触角测量仪的悬滴体积与悬滴法张力测量的关系
 
  当悬滴体积比较小时,其形状比较接近于球,此时,计算得到的表面张力值在数学上相当于一个很小的数值(分子)除上另一个很小的数值(分母)得到的结果,但由于实验误差的存在,分母的误差绝对值基本上是给定的,所以在这种情况下,得到的结果误差较大(因为分母值的相对误差较大)。
 
  随着悬滴体积的不断增大,上面的分子和分母值也不断地增大,但由于分母值的误差绝对值基本上是给定的,不随悬滴体积而增大,所以分母值的相对误差随着悬滴体积的增大而减小,使得得到的结果值的误差随着悬滴体积的增大而下降。当分母值的绝对误差与分母绝对值相比基本可以忽略时,计算得到的结果值的误差也不再随着悬滴体积的进一步增大而(可测觉地)改变。当悬滴体积增大到一定值时,悬滴自身的重力可以克服表面张力的作用而发生脱落,对应于发生脱落前一时刻的悬滴体积被称为最大可达悬滴体积 Vm。
 
  对于多数体系,当悬滴的体积超过最大可达悬滴体积 Vm 的 65-70% 以上时,测量得到的表面张力值不再随悬滴的体积而变化,或者更准确地说,测量得到的结果的误差将保持在0.1%以内。所以如果希望得到的测量数值的准确性在0.1% 或更好,应该控制悬滴体积在 Vm 的 65-70% 到约 97% 的范围内,而这是一个挺大的、相当容易达成的体积范围。
 
  为了保证测量结果的准确性,我们的软件会自动给出一悬滴质量指标,并给出对应的相对误差,提示用户是否有必要进一步增大悬滴的体积来提高准确性。另外我们独特的全自动悬滴测量法,将自动地产生合适体积的悬滴用于进行测量,并且在整个测量过程中 -- 即使表面张力值随时间而快速地变化 – 控制悬滴始终处于合适的体积范围。
 
  但这并不表示体积小于这一范围的悬滴不能够用于进行测量。当悬滴的体积超过 Vm 的约 10% 时,完全可以进行测量,只是在这种情况下获得的测量结果的误差还比较大,可能在 1-3% 左右,但这一误差将随着悬滴的增大而迅速减小。
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