表面张力仪定义：

专业用于测量液体表面张力值的专业测量/测定仪器，通过白金板法、白金环法、最大气泡法、悬滴法等原理，实现精确液体的表面张力值的测量。同时，利用软件技术，可能测得随时间变化而变化的表面张力值。表面张力仪又称界面张力仪。

表面张力仪分类

表面张力仪根据所使用的技术不同，按测试原理可分为如下几类：

1、白金环法表面张力仪：

又称du Nouy Ring ，du Nouy环法,吊环法表面张力仪，脱环法表面张力仪。其原理为白金环法的测量方法为：（1）将白金环轻轻地浸入液体内；（2）将白金环慢 慢地往上提升，即液面相对而言下降，使得白金环下面形成一个液柱，并最终与白金环分离。白金环法就是去感测一个最高值，而这个最高值形成于白金环与液体样品将离而未离时。这个最高值转化为表面张力值的精度取决于液体的粘度。由于这个方法很早被使用，故而原有表面张力仪基本均采用这种方法，现有很多数据也是用这种方法测得。

2、白金板法表面张力仪：

又称板法表面张力仪或 Plate 表面张力仪。但提醒您注意的是，白金板法表面张力仪与有些客户所称吊板法表面张力仪有明显区别。吊板法的基本原理仍然是白金环法的原理而不是白金板法的原理。白金板法表面张力仪的原理为：当感测白金板浸入到被测液体后，白金板周围就会受到表面张力的作用，液体的表面张力会将白金板尽量地往下拉。当液体表面张力及其他相关的力与平衡力达到均衡时，感测白金板就会停止向液体内部浸入。这时候，仪器的平衡感应器就会测量浸入深度，并将它转化为液体的表面张力值

3、最大气泡法表面张力仪：

又称泡压法表面张力仪,BPA表面张力仪。其基本原理为A为表面张力仪，其中间玻璃管F下端一段直径为0.2mm～0.5mm的毛细管，B为充满水的抽气瓶，C为U型压力计，内盛比重较小的水或酒精、甲苯等，作为工作介质，以测定微压差。 将待测表面张力的液体装于表面张力仪中，使F管的端面与液面相切，液面即沿毛细管上升，打开抽气瓶的活塞缓缓抽气，毛细管内液面上受到一个比A瓶中液面上大的压力，当此压力差—附加压力(Δp=p大气-p系统)在毛细管端面上产生的作用力稍大于毛细管口液体的表面张力时，气泡就从毛细管口脱出，此附加压力与表面张力成正比，与气泡的曲率半径成反比，其关系式为:

(7) 式中，Δp为附加压力；σ为表面张力；R为气泡的曲率半径。 如果毛细管半径很小，则形成的气泡基本上是球形的。当气泡开始形成时，表面几乎是平的，这时曲率半径最大;随着气泡的形成，曲率半径逐渐变小，直到形成半球形，这时曲率半径R和毛细管半径r相等，曲率半径达最小值，根据上式这时附加压力达最大值。气泡进一步长大，R变大，附加压力则变小，直到气泡逸出。 根据上式，R=r时的最大附加压力为:

(8) 实际测量时，使毛细管端刚与液面接触，则可忽略气泡鼓泡所需克服的静压力，这样就可直接用上式进行计算。 当用密度为ρ的液体作压力计介质时，测得与Δp最大相适应的最大压力差为Δh最大则:

(9) 当将

合并为常数K时，则上式变为:

(10) 式中的仪器常数K可用已知表面张力的标准物质测得。

3、悬滴法表面张力仪：

又称滴体积法表面张力仪，滴重法表面张力仪， Drop表面张力仪。其基本原理为：当液体自管口滴落时，液体的大小与液体的密度和表面张力有关。落滴重量与管口半径与液体表面张力有关。此方法免除了对接触角的要求，扩大了滴外形方法的应用范围，但此方法对防震荡要求相当高，否则难以得到正确的悬滴外形曲线。同时，本方法对像素要求较高，其精度取决于分析图像捕捉过程的像素多少。

4、旋转滴法表面张力仪：

远远低于液体表面张力的最低值的界面张力，我们称为超低界面张力。而这个范围差不多不10-3mN/m。由于这个表面张力值用以上方法表面张力仪均无法准确测到，所以，我们只能用旋转滴法表面张力仪测试。其原理为：通过测定一种液体在不相溶的另一种液体中的停滴的赤道宽度及赤道至液体滴顶点高度，通过计算公式计算出这两种液体的界面张力值。而要注意的是，他测得的是界面张力值，必须要求有两相形成。

表面张力仪选购注意事项

表面张力仪的选购关键是看客户的应用。具体选购时我们建议客户考虑如下几个方面：

1、表面张力仪测试原理熟悉

根据如上表面张力仪各种原理不同，您可以向专业供应商咨询表面张力仪各原理的主要区别在哪里。然后，再结合您的测试需求，选择符合自己测试目的的表面张力仪。主要是因为，原理不同，表面张力仪的价格也会不同，同时，产地不同的原理的表面张力仪，因为使用的标准不同，有可能表面张力仪的报价也会不同。你可以通过供应商提供的产品目录发现表面张力仪提供者或生产厂的不同之处。总之，确认哪种原理的表面张力仪适合自己最关键。

2、表面张力仪使用需求和精度要求

您可能有不同的测试需求，你可以向表面张力仪生产厂或代理商咨询表面张力仪参数后进行决策，决定采购哪些型号或测试原理的表面张力仪。提醒您注意的是，表面张力仪不同设计，会导致不同的测试精度。通过白金环法表面张力仪、白金板法表面张力仪、悬滴法表面张力仪等由于测试原理作用，表面张力仪就有本身原理决定的误差。而不是有些生产厂或代理商所称的把表面张力仪的分辨率作为测试精度。我们认为，测试精度是指两次测值的重复性以及测试值与液体的绝对表面张力值的一致性。举例来说，如果您测试的是水的表面张力值，白金板法表面张力仪可以实现72.8mN/m或达因/cm的值，温度必须控制在20摄氏度时，那么这台表面张力仪是好的。而作为比较，白金环法可能无法测得这个值（指国产环法表面张力仪）。而重复测试时，是否误差在标准范围内。这就是考察表面张力仪精度的关键所在。

3、代理商的资格更为关键

作为进口表面张力仪，采购时我们一定要考察其代理商的专业技术。否则，售后服务不一定能够得到保证。有些表面张力仪代理商仅仅一个销售人员，他们租了个店面就想完成表面张力仪的服务，我们认为这是肯定不够的。毕竟这是专业仪器啊。

表面张力仪进口仪器与国产仪器区别

表面张力仪选型标准

A 标准型表面张力仪： （1）进口表面张力仪：日本KYOWA全自动表面张力仪A3型、KSV表面张力仪型、Kruss表面张力仪K9型、法国GBX的3S系列； （2）国产表面张力仪BZY-1型、国产表面张力仪JK99C型、国产表面张力仪白金环法;B 高级型表面张力仪： （1）KSV全自动表面张力仪型、Kruss全自动表面张力仪K100型

其中：

1、我们特别注明：KYOWA全自动表面张力仪Z型，我们认为，他仅仅为在A3基础上增加了部分功能，而非真正实现计算机软件控制模块化。而不是真正意义上的高级表面张力仪。我们决定放弃。

2、德国称重法表面张力仪没有KRUSS全面，作为选型，我们建议标准参考为Kruss系列仪器。

3、韩国SEO为白金环法表面张力仪，测试性能与国产白金环法差不多，我司决定不予单独列举。

我们以上选型的均为标准白金板法或白金环法表面张力仪。其实质为称重原理，称得一个重量值，然后经过各种单片机或软件换算，最终得到一个实际的表面张力值。 而表面张力仪的其他测试方法，如悬滴法、最大气泡法、旋转滴法等方法，我公司未予以选择。 原因在于：

1、悬滴法表面张力仪：大多数包含在接触角仪中，为接触角仪的标准选项。其测值是计算值，如用于高粘度样品测试、样品中表面活性剂反应时间较短、样品测试环境为非正规气体状态条件（如惰性气体或气压改变）时，可选用这个方法。因这种方法受重力影响和外界环境影响较大，不建议客户选用本方法为标准方法。

2、最大气泡法：事实上，我们认为最大气泡法测非高粘度样品时，是一种理想的测试方法。但由于简单的仪器，测值的不精确性，取决于压力传感器和操作要求。而高精度仪器让人不能接受的高价格，我们不建议客户作为标准选用。

3、旋转滴法：事实上，这是一种用于测超低界面张力时的标准方法。而普通样品的张力测试，没有必要选用这么高价格的仪器。

标准型表面张力仪进口表面张力仪与国产表面张力仪区别

我们不得不承认标准型表面张力仪因其较好的价格接受度而广为客户采用。

比较标准型表面张力仪时，我们针对白金环法和白金板法两种测试原理分别进行比较。

1、而根据我们分析发现，事实上，现在进口表面张力仪均以白金板法作为标准测试方法，而白金环法作为选用。

2、国产的表面张力仪通常选用白金环法，而只有BZY-1型为标准白金板法（白金环法选用，需人工计算）、JK99C为白金环法起步（选用白金板法）

3、选用白金板法的表面张力仪，我们对其进行了最难度的20度测蒸馏水、酒精，以及改变温度测蒸馏水操作。我们发现国产的BZY-1型表面张力仪的测值与查得的表面张力值完全符合正负0.2mN/m的标准误差范围。而JK系列事实上无法完成如上操作。进口表面张力仪通常能够完成如上操作。

4、白金环法表面张力仪说明：我们国内长期以来一直以这个方法作为标准方法。但事实上，作为应用的两种动作：如重复性（几次测值的一致性）；绝对值（与已知公正液体的标准张力值比较）均不能符合要求。误差较大。建议客户选择时应注意。

通过如上分析，我们建议客户选购表面张力仪时注意：

1、我们完全可以认为部分国产的表面张力仪已经达到了测值要求。符合重复性和绝对值的准确度要求。与进口标准表面张力仪事实上没有任何区分。而事实上，他相较于进口的标准表面张力仪更具有全自动测试、操作简单的优势。这种简单主要体现在：归零，日本KYOWA的归零存在较大难度，操作会化上很长时间，且有粗、微调动作。相当复杂。且设计上有人性化程度不高问题。而和K9均不是全自动型，如全自动需另行采购马达，费用较高。

2、表面张力仪选购时一定要注意重复性和绝对值。这些才是真正有意义的。标准做法是测水和酒精的值，同时改变温度后再看看是否符合标准。建议客户把这条指标作为验机的重要通过指标写入合同内。

3、注意表面张力仪有白金环法和白金板法的区分，特别是想测随时间变化而变化的表面张力（活性剂）和高粘度的样品时，建议采购白金板法。

4、如需测CMC，标准白金板法是一种很好的方法，关键是标准型表面张力仪需要客户人工通过EXCEL划出曲线，自动计算得出。

5、值得注意的是：现很多国产环法表面张力仪因为引用标准时，标准本身错误，仪器设计存在重大缺陷，请注意咨询专业公司。

表面张力仪标准型与高级型比较

1、国产表面张力仪的技术主要停留在标准型的基础上。而进口仪器的高级型因基具有模块化功能，而对高级用户而言，仍然是最佳选择。客户选购过程中，显然发现这些高级型拥有如接触角测试（WP法）、粉体接触角、纤维接触角、自动CMC测试。且采用高精度电子天平，而具有较高的性价比。这里面不得不提及他们的称重传感器，要知道1ug,5g量程的梅特勒的电子天平也得13万元哦？

这些功能主要在于附件和软件功能不一样，所以，软件的设计决定着这些表面张力仪的高端位置不容忽视。

2、标准表面张力仪通常采用两种方法：白金板法和白金环法，一般仅仅用于测试表面张力值。且称重传感器的量称有所降低。所以，稳定性也较高