medicion de la tension
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Megapasos de Agua logra mantenerse en la cima del líquido debido a la tensión superficial
Medidas de Tensión Superficial
La lámpara de lava: interacción entre líquidos disimiles, el agua y cera líquida
Medidas de Tensión Superficial
Medidas de Tensión Superficial
METODO DEL ANILLO DE DU NOÜY
Mide la fuerza hacia abajo que sobre una placa lisa ejerce la superficie o interfase a la cual se desea determinar la tensión cuando esta placa toca exactamente esa superficie o interfase.
Es un método sencillo y de precisión moderada (0.1 – 0.01 dina/cm).
Fmax.= 4πr γ,
γ = Fmax. / 4πr
Medidas de Tensión Superficial
METODO DE PLACA DE WILHELMY
Mide el peso del líquido que se adhiere sobre una placa lisa sobre la cual se desea determinar la tensión cuando esta placa toca exactamente esa superficie o interfase del líquido.
Es un método sencillo y de precisión moderada (0.1 dina/cm).
∆W = 2 ( l + d ) γ, ∆W = Waparente – Wreal
γ = ∆W / 2 ( l + d )
Medidas de Tensión Superficial
METODO DE LA GOTA PENDIENTE
Una gota de líquido se deja suspendida en el extremo de un tubo capilar. Se determina la tensión a partir de la elongación vertical (deformación) que provoca la fuerza de gravedad.
Es un método óptico de precisión moderada (0.1 – 0.01 dina/cm ).
W.= A γ, W = peso de la gota, A = área
γ = W / A
Medidas de Tensión Superficial
METODO DE LA GOTA
Consiste en deducir la tensión de la forma geomética de una gota de fluido L colocada sobre una superficie plana de un sólido (s)
Es un método de óptico, de alta precisión (γ< 0.01 dina/cm ).
Medidas de Tensión Superficial y Ángulo de
Contacto METODO DE LA GOTA
Figura . La condición < 90 ° indica que el sólido es mojado por el líquido, >90 ° y indica que no hay mojado. En los límites = 0 y = 180 ° la definición de humedecimiento completo y completo no-adherencia de soldadura, respectivamente
En el equilibrio γLV Cos e = γSV – γSL
Fuera del equilibrio, la gota Se esparce., tratando de cubrir La mayor parte de área posible
Habrá total esparcimientocuando e = 0
γLV = γSV – γSL
S = γSV – γSL – γLV
Medidas de Tensión Superficial y Ángulo de
Contacto
Figura 2. la tensión interfacial en la línea de tres fases de contacto. R es el radio de la base de la gota y h es la altura de la gota. La gota es lo suficientemente pequeña, por lo tanto, la acción de la gravedad se puede despreciar
Medidas de Tensión Superficial y Ángulo de
Contacto Durante el esparcimiento,
habrá un cambio continuo deángulo de contacto.
(t) = ángulo de contactodinámico
h(t) = altura central dinámica V(t) = constante
Medidas de Tensión Superficial experimentales
Figura 3. Arreglo experimental para medir el ángulo de contacto de la zona de contacto: 1, Plato sólido sustrato; (2) pantalla óptica, (3) micropipeta, (4) Micromanipulador, (5) video-cámara CCD , (6) interfase de video PC, (7) fuente de luz, (8) computador, (9)propagación caída
Medidas de Tensión Superficial experimentales
Fluid Density (g/cm3)
Surface tension (g/s2)
Viscosity (g/cm s)
Glycerine 1.26 67.6 9.34
Silicone Oil 0.96 22.5 99.0
Hexadecane 0.774 32.1 3.1
Tabla 1. propiedades de fluidos seleccionados
Figura Dos etapas de esparcimiento, que muestran completo e incompleto esparcimiento. R , sigue la relación R ~ tn, donde n <1.
Medidas de Tensión Superficial experimentales
Medidas de Tensión Superficial experimentales
Liquido Substrato Area Final de Esparcimiento, cm2
Angulo de Contacto (Cal)
Angulo de Contacto (Exp) Error
Glycerine Glass 0.077 28.5 24.78 3.62
Glycerine PMMA 0.042 70.64 63.76 6.97
Glycerine Polystyrene 0.0324 104 83.88 20.12
Hexadecane Glass 0.08656 23.93 23.30 0.63
Hexadecane PMMA 0.14068 11.55 12.21 -0.66
Hexadecane Polystyrene 0.20545 6.544 8.08 -1.536
.
Ángulo de contacto teórico
Medidas de Tensión Superficial experimentales
Figura . Un ejemplo que muestra la determinación experimental del ángulo de contacto de la glicerina sobre vidrio.
La desviación teórica se atribuye al hecho de que la aproximación casquete esférico se basa en el supuesto de h (t) << R (t).
Esta aproximación relaciona el ángulo de contacto con el radio y el volumen de la gota de propagación, es decir, la altura de las gotas, h (t) = ½ R(t) (t), el área de contacto, A = 1/2πR(t)2 y su volumen, V = 1 / 2 πh(t) R(t)2.
La ley de esparcimiento relaciona el volumen de las gotas, la tensión superficial y la viscosidad de las gotas y se da como R3m+1 = 1/μ (γtVm), donde en teoría todos los casos de m = 3.
Contacto entre 3 fases Si | γAW | > | γAO | + | γWO | no se puede obtener un equilibrio, aún con O = 0, y por
lo tanto el lente de aceite se expande de manera infinita y el equilibrio corresponde a una monocapa de aceite a la interfase agua-aceite-aire.Esta es la condición de EXTENSION del lente de aceite de la fig. 4 en la superficie aire-agua.
Tensión Superficial de 3 fases inmiscibles
Figura . Balance de fuerzas de tensión involucradas en el contacto de tres fluidos A, O, W