Experimento de tensão superficialA precisão depende muito do estado inicial do dispositivo experimental. A precisão da medição deve ser garantida pela calibração especificada antes do experimento e a interferência das impurezas deve ser evitada pela limpeza minuciosa. As instruções operacionais detalhadas para a calibração do dispositivo e a limpeza dos componentes estão abaixo.
Calibração do dispositivo: garantir a precisão da medição
Ferramentas de calibração e materiais padrão
Ferramentas de calibração: calibradores padrão (para a calibração de sensores de força), barras de cursor (para medir o tamanho da peça), termômetros (para monitorar a temperatura ambiente).
Substância padrão: líquido com tensão superficial conhecida (por exemplo, água pura com tensão superficial de 72,8 mN/m a 20°C ou etanol com tensão superficial de 22,3 mN/m a 25°C).
Passos de calibração
Calibração do Sensor de Força (por exemplo, Anel):
Suspende o anel de platina no sensor de força para conectar o sistema de coleta de dados.
Suspende o calibre padrão (por exemplo, 10 mN, 20 mN) para registrar as leituras do sensor.
Se a leitura e o desvio de gravidade do calibre são > ± 1%, ajuste o ponto zero do sensor ou os parâmetros de ganho até que o erro ≤ ± 0,5%.
Calibração de parâmetros geométricos:
Medir o perímetro (C) e o raio (r) do anel de platina com o cursor e calcular o coeficiente de correção do perímetro do anel (f = 0,7250 + 0,0403C/r - 0,00094C²/r²).
Se o anel for deformado devido ao uso, é necessário substituir um novo anel e medir os parâmetros novamente.
Calibração de temperatura:
Coloque a sonda do termômetro perto da amostra líquida para monitorar a temperatura ambiente do experimento.
Se a temperatura flutuar > 0,5 ℃, é necessário usar banho de água termostático ou ar condicionado para ajustar o valor estável (por exemplo, 25 ℃ ± 0,2 ℃).
Registro de calibração
Preencha o formulário de calibração para registrar a data de calibração, o nome da substância padrão, as leituras do sensor, o fator de correção e a temperatura e umidade ambientais como base de rastreamento dos dados experimentais.
Limpeza de peças: eliminação de interferências de impurezas
Ferramentas e Reagentes de Limpeza
Ferramentas: pano sem poeira, escova macia, pinça, máquina de limpeza por ultra-som (opcional).
Reagentes: Análise de etanol puro, água destilada, acetona (apenas componentes resistentes a solventes).
Processo de limpeza de componentes críticos
Anéis de platina:
Pegue o anel com uma pinça para evitar que o contato direto com os dedos cause a ligação do óleo.
Em seguida, lavar com etanol, água destilada, escova suave escova os resíduos da superfície do anel.
Limpeza por ultra-som durante 5 minutos (potência ≤50W, frequência 40kHz) para remover partículas minúsculas.
Depois de secar, coloque em um prato de petri limpo.
Placa de vidro / copo de amostra:
Deixe mergulhar em etanol por 10 minutos e limpe as paredes internas com um pano sem poeira.
Lavar com água destilada 3 vezes, secar invertidamente ou secar com nitrogênio.
Verifique se o fundo do prato está plano e, se houver arranhões, deve ser substituído para evitar que afete a estabilidade da superfície do líquido.
Elevadores e acessórios:
Limpe as peças metálicas com um pano seco para remover a poeira ou as manchas de ferrugem.
Aplique uma pequena quantidade de guia lubrificante de óleo de silício para garantir uma elevação suave sem cartões.
Verificação de limpeza
Inspeção visual: a superfície do componente não deve conter manchas, marcas de água ou fibras visíveis.
Teste de ângulo de contato (opcional): mergulhe o componente limpo em água destilada, observe se o ângulo de contato da gota está perto de 0 ° (totalmente umidificado) e, se o ângulo de contato for > 5 °, deve ser limpo novamente.
Lista de verificação pré-experimento
| Item de verificação | Critérios de Qualificação | Tratamento inadequado |
| Calibração do sensor de força | Erro de leitura ≤± 0,5% | Recalibrar ou entrar em contato com o fabricante para reparação |
| Parâmetros da geometria do anel de platina | Coeficiente de correção periférica e desvio teórico <±1% | Substituição de anéis de platina |
| Limpeza do vidro | Ángulo de contato de gota após lavagem de água destilada <5° | Limpar ou substituir os pratos |
| Temperatura ambiente | 25 ℃ ± 0,5 ℃ (ou temperatura exigida pelo experimento) | Inicie o banho termal ou ajuste do ar condicionado |
| Lubricação do elevador | Elevação suave sem cartões | Aplique óleo de silício ou substitua o guia |
Quatro.Dispositivo de teste de tensão superficialPrecauções
Evite a contaminação cruzada: é necessário limpar cuidadosamente os componentes entre os diferentes testes de amostras, especialmente líquidos com alta viscosidade ou surfactantes.
Evitar deformação do anel: o anel de platina deve ser armazenado em uma caixa específica para evitar extrusões ou colisões.
Secação oportuna: após a limpeza, as peças devem ser completamente secas e remontadas para evitar que resíduos de água causem flutuações nos dados.
Ciclo de calibração: Recomenda-se calibrar a cada 3 meses ou recalibrar após cada substituição de componentes críticos.
A calibração e a limpeza especificadas permitem reduzir significativamente os erros experimentais (geralmente os erros repetitivos podem ser mantidos dentro de ±1%) proporcionando uma base confiável para medições posteriores da tensão superficial.