[实用新型]可控闭泡式表面张力测定仪

说明书

本实用新型涉及一种测定液体表面张力的仪器，更具体地说，它是一种可控闭泡式表面张力测定仪。

众所周知，测定表面张力是了解物质物理特性的基本手段，更是了解肺表面活性物质表面特性的重要手段，目前测定表面张力的方法主要有表面天平法和泡式表面张力法。表面天平法操作复杂，受待测表面温度、湿度影响大，难以测量低表面张力。泡式表面张力法虽然操作简单省时，需用标本量小，小泡伸缩模拟肺泡的呼吸，比较实用，但由于气泡与盛样品的毛细管（反应室）间存在通路，待测样品可能沿着毛细管内壁蔓延以及气泡与工作液体接触会造成气泡表面待测样品的稀释和损失，使单分子层的稳定性较差，样品在气泡表面分布均匀的时间较慢，影响测试精度。

本实用新型的目的是提供一种能克服现有技术上述缺陷的新型的可控闭泡式表面张力测定仪，它能避免待测样品的一切可能的扩散和稀释，保持单分子层有较好的稳定性，能测量出低的甚至趋近于零的表面张力。

根据J.DMalcolm和C.D.Elliott在The    Canadian    Journal    of    Chemical    Engineering    Vol.58    P151～153        1980发表的“Interfacial    tension    from    height    and    diameter    of    single    profile    drop    or    captive    bubble”中披露的已得到公认的研究结果，在液体中形成的对称气泡，当其曲率半径比膜厚足够大时，表面张力r可用下式表示：

r＝△p.g［H／G（H／D）］²

式中：△p－气泡内外物质的密度差

g－重力加速度

G（H／D）＝C₁＋C₂（H／D）＋C₃（H／D）²＋C₄（H／D）³＋C₅（H／D）⁴

C₁～C₅－常数，当D／H＝1.14～10.23范围内时

C₁＝1.865190 C₂＝2.807066

C₃＝－9.430927 C₄＝8.669726

C₅＝－3.660622

H－气泡高度

D－气泡直径

由上式可见，只要测出气泡高度H和直径D，无须测量压力即可测算出溶液的表面张力。

本实用新型的目的是这样实现的：在参阅大量有关文献的基础上，率先将J.D.Malcolm和C.D.Elliott的上述研究成果付诸实施，将复杂的表面张力测量简化为测量气泡的高度和直径。实施测量时，用1％琼脂糖巧妙地设置了一个并不与气泡直接接触的支撑面，使整个气泡为待测溶液所包围，并将极易得到的5ml注射器和20ml注射器，加上特殊设计的密封环，分别用作封闭式气泡室和压力调节装置，保证在加压过程中不漏气，彻底避免了待测样品可能的扩散和吸释，从而可以高灵敏度、高精确度地测量表面张力。

下面将参照附图和最佳实施例对本实用新型进行详细地说明。

图1是可控闭泡式表面张力测定仪总体结构示意图

图2是表示各部件相互配置关系的示意性平面图；

图3是密闭式气泡室的剖视图；

图4是卡座结构图；

图5是压力调整装置的剖视图。

由图1可见，气泡室1用卡座2固定在水槽8的顶盖3上，顶盖3盖到水槽上时，它即处于水槽中，气泡室上部有凝结在顶面的凝胶状琼脂糖4，下部为待测溶液7，气泡6在琼脂糖4与待测溶液7的交界面处，并被待测溶液膜所包围。用压力调节装置16可以连续地加压和减压使气泡压缩和扩张，从而改变气泡的体积和表面积，所加压力可用市售的带数字显示的压力传感器15（如MOTOROLA公司的MPX200－GP型压力传感器）监测。封闭式气泡室1通过硬导管12与压力调节装置16和带数字显示的压力传感器15相连通。用市售的可调光源19（如北京电子设备厂生产的6V／30W卤素灯调压照明器）调整待测样品亮度。用市售的可作三维调节的显微镜5（如北京电子光学仪器厂生产的XTL－1型带万向轮的显微镜）测量气泡6的直径D和高度H，从而可求出表面张力。