測(cè)量表面張力（或界面張力）的儀器種類(lèi)繁多，根據(jù)不同的測(cè)量原理和應(yīng)用需求，可分為以下幾類(lèi)：

1.基于力學(xué)原理的儀器

(1)鉑金板法（Wilhelmy Plate Method）

原理：測(cè)量垂直浸入液體的鉑金板所受的拉力，通過(guò)力平衡計(jì)算表面張力。

優(yōu)點(diǎn)：精度高（±0.1 mN/m），適用于靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)量。

缺點(diǎn)：需定期清潔鉑金板，對(duì)樣品純度敏感。

(2)鉑金環(huán)法（Du Noüy Ring Method）

原理：測(cè)量鉑金環(huán)從液體表面脫離時(shí)的最大拉力。

優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，適合高張力液體（如水）。

缺點(diǎn)：精度略低于鉑金板法（±0.5 mN/m），需校正因子（Harkins-Jordan校正）。

(3)旋轉(zhuǎn)滴法（Spinning Drop Tensiometer）

原理：通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)使液滴在毛細(xì)管中拉伸，根據(jù)液滴形狀計(jì)算超低界面張力（10?3~10??mN/m）。

優(yōu)點(diǎn)：適合極低張力（如微乳液、三次采油）。

缺點(diǎn)：需復(fù)雜校準(zhǔn)，設(shè)備昂貴。

2.基于光學(xué)分析的儀器

(4)懸滴法/躺滴法（Pendant/Sessile Drop Method）

原理：通過(guò)相機(jī)捕捉液滴或氣泡的輪廓，擬合Young-Laplace方程計(jì)算張力。

優(yōu)點(diǎn)：

懸滴法：適合高溫、高壓等極端條件（如熔融金屬）。

躺滴法：可同步測(cè)量接觸角（潤(rùn)濕性分析）。

缺點(diǎn)：對(duì)圖像處理算法要求高。

(5)氣泡壓力法（Bubble Pressure Tensiometer）

原理：測(cè)量毛細(xì)管端形成氣泡的最大壓力（與張力正相關(guān)）。

優(yōu)點(diǎn)：快速動(dòng)態(tài)測(cè)量（毫秒級(jí)），適合吸附動(dòng)力學(xué)研究。

缺點(diǎn)：需精確控制氣泡生成速率。

3.基于毛細(xì)現(xiàn)象的儀器

(6)毛細(xì)上升法（Capillary Rise Method）

原理：根據(jù)液體在毛細(xì)管中的上升高度計(jì)算表面張力（依從Jurin定律）。

優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，適合理論教學(xué)。

缺點(diǎn)：精度低，僅適用于理想潤(rùn)濕體系。

4.特殊應(yīng)用儀器

(7)振蕩射流法（Oscillating Jet Method）

原理：通過(guò)液體射流的振蕩頻率反推表面張力。

應(yīng)用：研究表面活性劑快速吸附動(dòng)力學(xué)（時(shí)間分辨率高）。

局限性：操作復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)室級(jí)研究使用。

(8)滴體積法（Drop Volume Method）

原理：統(tǒng)計(jì)液滴脫離毛細(xì)管的體積，通過(guò)體積-重力平衡計(jì)算張力。

優(yōu)點(diǎn)：適合高溫或粘稠液體。

缺點(diǎn)：手動(dòng)操作誤差大，現(xiàn)代儀器較少采用。

5.多功能儀器

部分高端設(shè)備可整合多種方法，例如：

芬蘭Kibron公司生產(chǎn)的Delta-8全自動(dòng)高通量表面張力儀：結(jié)合表面壓與流變測(cè)量，研究單分子膜。

選擇依據(jù)

需求推薦儀器

高精度靜態(tài)測(cè)量鉑金板法（Wilhelmy Plate）

快速動(dòng)態(tài)吸附監(jiān)測(cè)氣泡壓力法或振蕩射流法

超低界面張力（<1 mN/m）旋轉(zhuǎn)滴法

高溫/高壓環(huán)境懸滴法（搭配耐溫槽）

教學(xué)或低成本檢測(cè)毛細(xì)上升法或滴體積法

注意事項(xiàng)

樣品性質(zhì)：高粘度液體適合懸滴法或旋轉(zhuǎn)滴法，易揮發(fā)液體需密閉測(cè)量（如氣泡壓力法）。

動(dòng)態(tài)范圍：若需研究時(shí)間依賴(lài)性（如表面活性劑吸附），選擇支持動(dòng)態(tài)模式的儀器。

自動(dòng)化需求：現(xiàn)代儀器多配備軟件控制，減少人為誤差。