接觸角測量儀的懸滴體積與懸滴法張力測量的關(guān)系
當(dāng)懸滴體積比較小時(shí),其形狀比較接近于球,此時(shí),計(jì)算得到的表面張力值在數(shù)學(xué)上相當(dāng)于一個(gè)很小的數(shù)值(分子)除上另一個(gè)很小的數(shù)值(分母)得到的結(jié)果,但由于實(shí)驗(yàn)誤差的存在,分母的誤差值基本上是給定的,所以在這種情況下,得到的結(jié)果誤差較大(因?yàn)榉帜钢档南鄬φ`差較大)。
隨著懸滴體積的不斷增大,上面的分子和分母值也不斷地增大,但由于分母值的誤差值基本上是給定的,不隨懸滴體積而增大,所以分母值的相對誤差隨著懸滴體積的增大而減小,使得得到的結(jié)果值的誤差隨著懸滴體積的增大而下降。當(dāng)分母值的誤差與分母值相比基本可以忽略時(shí),計(jì)算得到的結(jié)果值的誤差也不再隨著懸滴體積的進(jìn)一步增大而(可測覺地)改變。當(dāng)懸滴體積增大到一定值時(shí),懸滴自身的重力可以克服表面張力的作用而發(fā)生脫落,對應(yīng)于發(fā)生脫落前一時(shí)刻的懸滴體積被稱為大可達(dá)懸滴體積 Vm。
對于多數(shù)體系,當(dāng)懸滴的體積超過大可達(dá)懸滴體積 Vm 的 65-70% 以上時(shí),測量得到的表面張力值不再隨懸滴的體積而變化,或者更準(zhǔn)確地說,測量得到的結(jié)果的誤差將保持在0.1%以內(nèi)。所以如果希望得到的測量數(shù)值的準(zhǔn)確性在0.1% 或更好,應(yīng)該控制懸滴體積在 Vm 的 65-70% 到約 97% 的范圍內(nèi),而這是一個(gè)挺大的、相當(dāng)容易達(dá)成的體積范圍。
為了保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性,我們的軟件會自動給出一懸滴質(zhì)量指標(biāo),并給出對應(yīng)的相對誤差,提示用戶是否有必要進(jìn)一步增大懸滴的體積來提高準(zhǔn)確性。另外我們*的全自動懸滴測量法,將自動地產(chǎn)生合適體積的懸滴用于進(jìn)行測量,并且在整個(gè)測量過程中 -- 即使表面張力值隨時(shí)間而快速地變化 – 控制懸滴始終處于合適的體積范圍。
但這并不表示體積小于這一范圍的懸滴不能夠用于進(jìn)行測量。當(dāng)懸滴的體積超過 Vm 的約 10% 時(shí),*可以進(jìn)行測量,只是在這種情況下獲得的測量結(jié)果的誤差還比較大,可能在 1-3% 左右,但這一誤差將隨著懸滴的增大而迅速減小。
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