[实用新型]具塞式表面张力测量槽

说明书

本实用新型涉及一种槽，其特别适用于测量液体表面张力或气-液界面单分子层表面膜压。

测量液体的表面张力及变化是物理化学、胶体化学、生物学等学科领域研究物质界面活性的重要方法之一，用于测量溶液的表面张力或处于气一液界面两性物质单分子层膜压的实验装置包括盛载溶液(称亚相)的槽和张力测量传感器两部分，长期以来测量气一液界面单分子层以及它与亚相中物质的作用多采用定面积槽，这种槽的载盛容积从数十至一百毫升不等，呈扁平的方形或圆形。这种槽的缺点是：1、样品与溶液混合的动力学特性较差。为实时测量出反映待测物质与单分子层相互作用引起的表面膜压变化，加入亚相中的物质(通常样品体积为亚相溶液体积的1/100～1/1000)需要在尽可能短时间内在整个亚相溶液中分散均匀。达到这一目的较好的手段是用连杆驱动叶片的直接搅拌或磁力驱动的隔离搅拌。由于隔离搅拌所用的搅拌子过长或过大会引起液面波动，严重干扰测量的稳定性，所以所用磁力搅拌子的长度远小于槽底面的线径，这又常常遗留搅拌死角(即临近池底侧壁部分)。2、槽的铺展效率不高。槽的铺展效率是指单位体积的亚相溶液在池中可铺展的表面积。既使采用扁平形池体，亚相体积仍较大，这意味着溶液和溶液中待测的样品量需要较多，浪费资金。为节省资金，通常要尽量减小槽的亚相体积，从而减少样品、特别是珍贵样品用量。减小槽的亚相体积一般有两种途径：一是减小槽的径向尺寸，即其横截面积也就是单分子层成膜表面的面积，但是过小的表面积对单分子层的形成和表面张力的测量不利；二是减小槽的深度，但降低槽深度会使搅拌造成的对表面张力的干扰加剧；若没有搅拌，加至槽内的样品无法在短时间内混匀并扩散到溶液-单分子层界面，就不能真实反映该物质与膜作用的动态变化。综上所述，在不影响表面张力测量的情况下提高槽的混合动力学特性；减少样品用量是定面积单分子层实验中一直未能解决的问题。3、搅拌子搅拌过程中，亚相溶液产生涡流，位于圆心的吊片会随随之转动而产生额外的扭力，该扭力随流动的变化而变化，对表面张力或膜压的测量产生严重干扰，影响测量精度。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种可以边搅拌边测量的具塞式表面张力测量槽，其样品用量少，且具有优越的流体混合性能，动态测量精度高。

本实用新型具塞式表面张力测量槽，包括槽体和设置在槽体内的槽池，其中还包括导流隔离塞和防溢槽，所述槽池包括由上至下依次为圆盘状铺展皿、至少两个导流槽和杯形混合腔，其中，导流槽底端开口于混合腔侧壁下部，顶端开口于铺展皿并邻近其侧壁，防溢槽为圆形设置在铺展皿上方；所述槽体上设有加样孔，其一端开口于混合腔，另一端开口于槽体外壁上部；导流隔离塞包括上、下设置的倒置的圆台体和圆柱体两部分，且圆柱体底端面位于加样孔与混合腔连通位置及导流槽与混合腔连通位置上方，导流隔离塞的中央设有回流孔，其分别与铺展皿和混合腔连通，导流隔离塞的圆柱体部分侧壁与混合腔内壁相配合。

本实用新型具塞式表面张力测量槽，其中所述导流槽由顶端向底端逐渐变小，导流槽槽底与水平面的夹角为15～35°。

本实用新型具塞式表面张力测量槽，其中导流槽槽底于水平面的夹角为20°。

本实用新型具塞式表面张力测量槽，其中所述导流槽为六个。

本实用新型具塞式表面张力测量槽，其中导流隔离塞的回流孔横截面积近似等于导流槽下端口面积之和；导流槽的倒锥面与导流槽槽底的夹角为2～10°；导流槽的圆柱体部分与槽体混合腔内壁间为过渡配合。

本实用新型具塞式表面张力测量槽，其中导流槽的倒锥面与导流槽槽底的夹角为4°。

本实用新型具塞式表面张力测量槽的优点和积极效果在于：1、铺展皿与混合腔通过导流隔离塞的分离，使亚相液体在混合腔内的涡流在上层铺展皿中转变成由外向内汇流的层流，这从根本上消除了以往表面张力测量槽中的搅拌涡流对表面的影响以及对测量吊片产生的扭力。2、铺展皿深度的减小。亚相液体以层流方式的流动降低了对铺展皿的深度要求。铺展皿的深度的减少一方面加快流体在平面内的流动速度，提高混合效率和样品相表面的扩散数率。另一方面也减少了亚相液体的用量。另外此种具塞式两体结构的具塞式表面张力测量槽克服了涡流搅拌遗留死角的弊病，并易于清洗。

本实用新型具塞式表面张力测量槽的其它细节和特点可通过阅读下文结合附图详加描述的实施例便可清楚明了。

图1为本实用新型具塞式表面张力测量槽的俯视图；

图2为图1的A-A面剖视图。