التوتر السطحي هو واحد من أهم الخصائص الفيزيائية والكيميائية للسوائل ، التي تؤثر على العديد من الظواهر الطبيعية والعمليات الصناعية . من بين العديد من أساليب القياس ، أقصى قدر من الضغط فقاعة الأسلوب هو طريقة شائعة في البحث العلمي والتدريس بسبب بساطته ، عملية مريحة ، لا تحتاج إلى قياس زاوية الاتصال و كثافة السائل .

　　المبادئ الأساسية : فقاعات الضغط

المبدأ الأساسي من أقصى قدر من فقاعة الضغط هو عكس عملية رفع الشعرية الأسلوب . جوهر هذا الأسلوب هو قياس أقصى فرق الضغط عند فقاعة الهواء هو فصل من نهاية الشعرية ، ثم حساب التوتر السطحي .

في التجربة ، السائل تحت الاختبار هو وضعها في التوتر السطحي متر لجعل سطح الغاية من شعري تماسي مع مستوى السائل . الضغط على مستوى السائل في الأنابيب الشعرية هو أكبر من ذلك من نظام الضغط ، وبالتالي تشكيل فرق الضغط ( الضغط الإضافي ، deltap ) . هذا الضغط الإضافي يتناسب طرديا مع التوتر السطحي ، يتناسب عكسيا مع نصف قطر انحناء الفقاعة ، اتبع صيغة لابلاس : Δ ع = 2 σ / ص ( حيث σ هو التوتر السطحي ، ص هو نصف قطر انحناء الفقاعة ) .

نصف قطر انحناء فقاعة تشكيل عملية التغيير :

1 . في البداية : فقاعة السطح بالقرب من شقة ، نصف قطرها انحناء أكبر .

2 - تشكيل : نصف قطرها انحناء تدريجيا أصغر .

3 . نصف كروي : نصف قطر انحناء فقاعة البحث يساوي نصف قطر الشعيرات الدموية البحث ، في هذا الوقت ، نصف قطرها انحناء الحد الأدنى ، ضغط إضافي يصل إلى الحد الأقصى ( deltapumax ) .

4 . بعد ذلك : فقاعات تنمو أكبر ، ص أكبر ، Δ ع أصغر حتى الهروب .

ولذلك ، فإن العلاقة بين أقصى ضغط إضافي و التوتر السطحي هو : σ = ( ص / 2 ) Δ p u max . بالنسبة لنفس الصك ، نصف قطر الشعيرات الدموية البحث هو قيمة ثابتة ، من أجل راحة الحساب ، أداة ثابتة ك هو عرض في كثير من الأحيان . أداة ثابتة ك يمكن الحصول عليها عن طريق معايرة المواد المرجعية المعروفة التوتر السطحي .

　　ثانياً - السمات والمزايا الرئيسية

أقصى قدر من الضغط فقاعة طريقة خصائصها الفريدة والمزايا :

1 . دينامية القدرة على القياس : هذا الأسلوب يمكن أن تستخدم لقياس ديناميكية التوتر السطحي ، وهذا هو ، التوتر السطحي مع تغير الزمن ، هو مناسبة خاصة لدراسة حركية امتزاز بالسطح .

2 . عملية بسيطة : جهاز تجريبي بسيط نسبيا ، عملية مريحة ، لا تحتاج إلى قياس زاوية الاتصال

3 . تطبيق واسع : خصوصا مناسبة لأنّ سائل مع انخفاض التوتر السطحي .

　　الخطوات التجريبية الرئيسية والمسائل التي تحتاج الى اهتمام

من أجل الحصول على نتائج دقيقة ، يجب أن تتبع الإجراءات المعيارية :

1 - إعداد واختبار تسرب اختبار التوتر السطحي : يجب أن تكون نظيفة وجافة . ضيق الهواء هو اختبار عن طريق ضخ الهواء والحفاظ على الضغط التفاضلي ثابت لمدة 2-3 دقائق .

2 . التحكم في معدل تشكيل فقاعة : ضبط سرعة ضخ فقاعة فقاعة واحدة الهروب ، وتشكيل فقاعة الوقت 5-10 ثوان . سرعة عالية جدا أو سلسلة من الهروب سوف تجعل فقاعة موازنة الوقت القصير ، من الصعب قراءة دقيقة أقصى فرق الضغط ، مما يؤثر على النتائج .

3 . قراءة أقصى فرق الضغط : يجب تسجيل أقصى فرق الضغط من قياس الضغط في لحظة واحدة فقط من نهاية أنبوب فقاعة ، وقياس متوسط قيمة عدة مرات متتالية .

4 . قياس تسلسل : إذا كان قياس تركيز سلسلة من الحلول ، من تركيز منخفض إلى تركيز عال من أجل الحد من التلوث وتركيز التغييرات في نتائج التدخل .

5 - حالة الشعرية : الشعرية يجب أن تكون نظيفة وجافة ، والحفاظ على رأسي ، و الفم فقط تماسي مع مستوى السائل . إذا كنت إدراج تحت مستوى السائل ، وسوف تنتج المزيد من الضغط الهيدروليكي ، مما يجعل قياس النتائج أكبر .

　　رابعاً - مجالات التطبيق الرئيسية

أقصى ضغط فقاعة وطريقة اختبار التوتر السطحي تستخدم على نطاق واسع :

1 . دراسة بالسطح : تحديد تركيز المذيل الحرج ( CMC ) ، دراسة حركية الامتزاز ودينامية التوتر السطحي .

2 - الصيغة الصناعية الأمثل : تستخدم في وضع المنظفات ، والحبر ، والطلاء ، ومستحضرات التجميل وغيرها من المنتجات ومراقبة الجودة ، وتحسين التبلل ، نشر ، استحلاب الأداء .

3 - تحليل ومراقبة العملية : على الخط رصد التوتر السطحي من الحل الكهربائي في صناعة أشباه الموصلات ، من أجل السيطرة على تركيز المضافة .

خاتمة

أقصى قدر من الضغط فقاعة الأسلوب يوفر البصرية وسيلة فعالة لقياس التوتر السطحي من السائل عن طريق الكشف عن أقصى قدر من الضغط في عملية تشكيل فقاعة و الانفصال . في قياس ديناميكية مميزة و عملية بسيطة نسبيا ، مما يجعلها تلعب دورا هاما في البحوث الأساسية والتطبيقات الصناعية .