DE509655C

DE509655C - Method for measuring surface or interfacial tension

Info

Publication number: DE509655C
Application number: DEC39333D
Authority: DE
Original assignee: HANS CASSEL DR
Current assignee: HANS CASSEL DR
Priority date: 1927-02-08
Filing date: 1927-02-08
Publication date: 1930-10-11

Description

Verfahren zur Messung der Oberflächen- oder Grenzflächenspannung Die Messung der Grenzflächenspannung zwischen zwei Flüssigkeiten oder zwischen einer Flüssigkeit und einem Gase gibt wesentliche Aufschlüsse über das Verhalten technischerFlüssigkeiten im Gange der Fabrikation. Sie ist von Wichtigkeit zum Beispiel in der "Zuckerindustrie zur Feststellung des Kolloidgehalts der Zuckersäfte, in der ijlindustrie zur Unterscheidung der verschiedenen Öle, bei der Lackfabrikation und in anderen Betrieben, im besonderen auf allen Anwendungsgebieten der Kolloidchemie.Method of measuring surface or interfacial tension The Measurement of the interfacial tension between two liquids or between one Liquid and a gas provide essential information about the behavior of technical liquids in progress of manufacture. It is important, for example, in the "sugar industry." for determining the colloid content of the sugar juices, in the oil industry for differentiation of the various oils, in paint production and in other companies, in particular in all areas of application of colloid chemistry.

Es ist theoretisch bekannt, diese Grenzflächenspannung erstens zwischen zwei Flüssigkeiten oder zweitens zwischen einer Flüssigkeit und einem Gase nach der Methode des maximalen Blasendrucks in der Weise zu bestimmen, daß man die Druckdifferenz mißt, welche gerade ausreicht, um im ersten Falle das Eintropfen der einen Flüssigkeit in die andere oder ini zweiten Falle das Eindringen von Gasbläschen in die Flüssigkeit zu ermöglichen. Beim Einperlen von Gasbläschen bzw. beim Eintropfen wird Arbeit gegen die Grenzflächenspannung geleistet. Die Arbeit ist um so größer, je größer die Grenzflächenspannung ist. Die für diese Arbeitsleistung aufzuwendende Energie gewinnt man durch Herstellung einer Druckdifferenz zwischen dem auf der eindringenden Substanz und dem auf der Flüssigkeit im Untersuchungsgefäß ruhenden Druck.It is theoretically known that this interfacial tension is first between two liquids or, secondly, between a liquid and a gas after the method of determining the maximum bladder pressure in such a way that one can determine the pressure difference measures what is just sufficient to prevent the one liquid from dripping in in the first case in the other or in the second case, the penetration of gas bubbles into the liquid to enable. When bubbling in gas bubbles or when dripping in it becomes work performed against the interfacial tension. The bigger the work, the bigger it is is the interfacial tension. The energy required for this work obtained by establishing a pressure difference between that on the penetrating Substance and the pressure resting on the liquid in the examination vessel.

Die Methode wird in der Art durchgeführt, daß man in ein mit der Untersuchungsflüssig-]zeit gefülltes Gefäß durch eine Kapillare die andere Flüssigkeit eintropfen oder Gasblasen einperlen läßt. Man verringert den auf der Untersuchungssubstanz lastenden Druckdurch eine beliebige Anordnung, z. B. durch Anschluß an eine Wasserstrahlpumpe, oder man erhöht den auf der eindringenden Substanz lastenden Druck so weit, daß die Bläschen bzw. Tropfen gerade eindringen können. Die Druckdifferenz wird mittels eines geeigneten Manometers gemessen. Sie ist ein Mali für die Grenzflächenspannung.The method is carried out in such a way that one is in one with the test liquid time filled vessel through a capillary drip in the other liquid or gas bubbles pearls in. The pressure on the substance to be examined is reduced any arrangement, e.g. B. by connecting to a water jet pump, or one increases the pressure on the penetrating substance so much that the vesicles or drops can just penetrate. The pressure difference is determined by means of a suitable Manometer measured. It is a mali for the interfacial tension.

Diese theoretisch einwandfreie Methode ergab bisher in der Praxis trotz vieler Bemühungen ].eine brauchbaren Werte. Für gleiche Untersuchungssubstanzen wurden bei wiederholten Messungen voneinander abweichende Resultate gefunden. Die Methode wird aus diesem Grunde in der Technik nicht angewendet.This theoretically flawless method has so far resulted in practice despite many efforts] .a useful values. For the same test substances Differing results were found in repeated measurements. the For this reason, this method is not used in technology.

Es hat sich nun gezeigt, daß die Unzuverlässigkeit derMethode vermieden und eine den Anforderungen der Technik vollauf genügende Vorrichtung erzielt wird, wenn man die zur Tropfen- oder Blasenbildung dienende Kapillare, «-elche aus einem für die verwendeten Substanzen unangreifbaren Material bestehen muß, so in das Untersuchungsgefäß einführt, daß eine widerstandslose Ablösung der Tropfen oder Bläschen von dein Kapillarenrand gewährleistet wird. Bei den bisherigen Ausführungsformen des 1@Ießverfalirens traten hierbei Hemmungen insbesondere deshalb ein, weil die Vorrichtung im Einzelfall nicht m2t Rücksicht auf das Verhältnis des spezifischen Gewichts der einzuperlenden Substanz zu dem spezifiscb.en: Ge«#ichf, der; Substanz im Untersuchungsgefäß abgeändert wurde.It has now been found that the unreliability of the method has been avoided and a device that fully meets the requirements of the technology is achieved, if the capillary used to form drops or bubbles is removed from one for the substances used must consist of unassailable material, so in the examination vessel introduces a resistance-free detachment of the drops or bubbles from your capillary rim is guaranteed. In the previous embodiments of the 1 @ Ießverfalirens occurred inhibitions in this case, in particular, because the device does not work in individual cases m2t Consideration of the ratio of the specific weight to be learned Substance to the specific: Ge «#ichf, der; Substance changed in the examination vessel became.

Es wurde gefunden, daß ein einwandfreies Arbeiten nur dann erzielt wird, wenn bei der Einführung von Gasbläschen oder Flüssig-1;eitstropfen, die leichter sind als die Flüssigkeit im Untersuchungsgefäß, die Kapillaren-Öffnung nach oben oder nach der Seite gerichtet, beim Einperlen einer schwereren Flüssigkeit oder eines schwereren Gases dagegen nach unten oder nach der Seite gerichtet angebracht ist. Hierdurch werden die sonst leicht eintretenden Hemmungen bei der Ablösung der Bläschen ausgeschlossen, und es werden nicht wie bisher häufig zu hohe Drucke als erforderlich vorgetäuscht.It has been found that correct operation is only achieved then becomes, if with the introduction of gas bubbles or liquid drops, the easier are than the liquid in the examination vessel, the capillary opening upwards or facing sideways, when bubbling in a heavier liquid or a heavier gas, on the other hand, is attached facing downwards or to the side is. This eliminates the inhibitions that would otherwise easily arise when the Blisters are excluded and the pressure is not often too high, as was previously the case required pretended.

Man kann das einwandfreie Ablösen der Gasbläschen oder der Flüssigkeitstropfen von der Kapillare auch durch Rühren oder durch Strömenlassen der Untersuchungsflüssigkeit unterstützen.One can see the perfect detachment of the gas bubbles or the liquid droplets from the capillary also by stirring or by flowing the test liquid support.

Claims

PATENT CLAIM: Method for measuring surface or interfacial tension according to the method of maximum bubble or drop pressure, characterized in that that the formation of bubbles or drops occurs in the direction of the lift or laterally, when the specific gravity of the bubbles or drops is smaller than that of the surrounding area Medium, and in the direction of gravity or sideways if that weight is greater than that of the surrounding medium.