及实验报告实验组员： ; _扌艮告完成人： 实验日期： 教师签字： 报告成绩： 一、实验目的1. 了解Wilhelmy吊片法的测量原理和方法2. 掌握使用 KRUSS K12 表面张力仪测量表面张力和接触角的方法3. 测量金属片与水、丙酮的接触角4. 测量盖玻片与水、丙酮的接触角二、实验设备KRUSS K12 表面张力仪是德国 KRUSS 公司生产的可用于液体表面张力及界面张 力、密度、固体表面自由能、接触角、固体表面润湿长度等的测量具有全自动、高精 度等特点，还能够进行大批量测量技术数据如下：图 1 KRUSS K12 表面张力仪表 2-1 KRUSS K12 表面张力仪基本参数需要填写）测量范围：测量精度：测量温度范围：测重范围：测重精度：三、实验原理1. 表面张力的测量在液体表面膜中，存在着使液体表面积缩小的力，称为表面张力表面张力永远和 液体表面相切液体分子间的力引起净吸引力，而净吸引力引起表面张力液体表面上 的分子受到的净吸引力取决于分子结构，因此，表面张力与物质的本性有关实验中采用Wilhelmy吊片法，吊片法由Wilhelmy于1863年首次提出，经发展该 技术已日趋成熟，成为躺滴法之后最为广泛使用的方法。
其基本的测量原理如图 2 所示 测量方法是将铂丝制成的薄片挂在电子天平上，浸入待测液体中，再缓慢拉出，测试拉 力当铂片与液面脱离时，需要的最大拉力F与沿片周长上液体表面反抗向上的拉力相 等由此得到表面张力和和拉力的平衡：F =丫 L (1)112ZL实际上，Y= F/(Lcos0)， 0为铂片与液体表面的接触角，通常认为是0图6 Wil h亡1 my吊片法1 •待测薄板2•金属丝3 •电子天平 斗•记录器5. 测试单元6.测试液休7.可移动平台&升降平台装置9.电机 ⑷.支架II .盖子图 2 吊片法测量表面张力的原理2. 接触角的测量将液体置于固体表面上，其平衡形状取决于固体表面能、液体表面能以及固液界面能之间的关系达到平衡的总界面能最小在固液表面接触界面处形成的相对面间角称为接触角接触角的测量方法如下：通过铂片和液体的表面张力实验可以得到液体的表面张力Y ,又测得与样片接触的液体的周长L,由公式（2）即可计算出接触角eY= F /（L cos 0） （2）四、实验步骤1. 开机2. 将待测液体倒入仪器自带的洗净的容器中,并将其放置在样品台上3. 通过铂片测液体表面张力> 安装铂片：先通过仪器左侧的旋纽固定卡头，将铂片上细杆插入卡头，再松开卡头。
> 通过仪器右侧的旋钮调节液面位置，使其与铂片的下沿接近> 启动表面张力测量程序，建立测试项目，开始系统将自动完成铂片浸入拉出动作及 数据的检测与处理> 查看并记录结果> 卸下铂片：先固定卡头，再拔下铂片> 清洗铂片和容器，将他们归位4. 测量吊片和液体的接触角> 测量试件的尺寸> 安装试件，同安装铂片的方法> 启动接触角测量程序，建立测试项目，开始测量最大拉力F> 查看并记录结果F,并通过步骤3测量所得的表面张力丫，利用公式（2）计算接触角> 卸下试件：做法同上> 处理液体，清洗试件和容器，将它们归位5. 更换吊片，重复步骤46. 退出程序五、实验结果(需要填写)1. 试件 1 的实验结果试件名称试件尺寸宽高厚试件1与水的实验结果水的表面张力Y (Mn/m)试件1与水的最大拉力F123计算水与试件1的接触角(° )均值试件1与丙酮的实验结果丙酮的表面张力Y (Mn/m)试件1与丙酮的最大拉力F123计算丙酮与试件1的接触角(° )均值2. 试件 2 的实验结果试件2与水的实验结果水的表面张力Y (Mn/m)试件1与水的最大拉力F123计算水与试件2的接触角(° )均值试件2与丙酮的实验结果丙酮的表面张力Y (Mn/m)试件1与丙酮的最大拉力F123计算丙酮与试件2的接触角(° )均值六、结果分析和讨论（需要填写）。