Metode Kenaikan Kapiler

Metode ini bila dilakukan dengan benar merupakan metode yang paling akurat tersedia untuk menentukan tegangan permukaan. Karena pengukuran tidak melibatkan gangguan dari permukaan, efek waktu yang lambat dapat diatasi.

Untuk naiknya cairan melalui pipa yang sempit

Dimana untuk sudut kontak nol dikurangi menjadi

dimana Δρ adalah ( densitas cairan – densitas uap) . Untuk pekerjaan yang akurat koreksi meniskus harus dibuat. Didalam kapiler yang sempit meniskus akan kurang lebih berbentuk setengah bola :Oleh karena itu,

Untuk kapiler yang lebih luas harus memperhitungkan deviasi meniskus dari bentuk-bentuk setengah bola. Metode kenaikan kapiler hanya digunakan bila sudut kontak adalah nol, karena ketidakpastian dalam mengukur sudut kontak dengan benar.

Dikatakan dapat memeriksa kontak sudut nol dengan cara membiarkan meniskus untuk mendekati posisi kesetimbangan pada gilirannya di atas dan di bawah. Dengan sudut kontak terbatas, posisi keseimbangan yang berbeda akan dicatat, karena perbedaan antara memajukan dan memundurkan sudut kontak. Sudut kontak nol untuk air dan kebanyakan

cairan lain biasanya dapat diperoleh tanpa kesulitan menggunakan kapiler kaca yang dibersikan dengan baik.

Kesulitan yang terkait dengan metode ini adalah untuk mendapatkan sistem pipa-pipa kapiler dari lubang yang sama ( sedikit berbentuk bulat panjang tidak penting ).Termometer tabung berguna dalam hal ini.

Sebuah variasi yang berguna adalah untuk mengukur perbedaan kenaikan kapiler untuk lubang kapiler yang berbeda, sehingga menghilangkan acuan ke permukaan yang rata dari reservoir cairan, Since γ = ½ r1h1Δρg = ½ r2h2Δρg ,

Metode Pelat Wilhelmy

Sebuah pelat mika tipis atau mikroskop slide tergantung dari lengan kesetimbangan dan diturunkan ke dalam cairan, seperti yang ditunjukkan pada gambar

Ketika digunakan sebagai metode detasemen ( Gambar 4.5a ), wadah yang memegang cairan diturunkan secara bertahap dan tarikan pada keseimbangan dititik detasemen dicatat. Untuk pelat panjangnya x, luasnya ydan berat W, dengan asumsi kontak sudut nol,

Metode pelat juga dapat digunakan sebagai metode statis ( Gambar 4.5b ), untuk mengukur perubahan tegangan permukaan ( lihat halaman 99 ) . Perubahan dalam gaya dibutuhkan untuk mempertahankan pelat pada pencelupan konstan ketika tegangan permukaan diukur.

Metode Cincin

Dalam metode ini gaya yang dibutuhkan untuk melepaskan cincin dari permukaan atau antarmuka diukur baik dengan menggantung cincin dari lengan dari keseimbangan atau dengan menggunakan pengaturan torsi - kawat ( du Noiiy tensiometer ) .

Gaya detasemen berkaitan dengan permukaan atau tegangan antar muka melalui persamaan

di mana F adalah tarikan pada cincin, R adalah jari-jari rata-rata cincin dan βadalah faktor koreksi .

Untuk memastikan nol dan, oleh karena itu, sudut kontak konstan, cincin platinum dibersihkan hati-hati dalam asam kuat atau dengan digunakan nyala api. Penting sekali bahwa cincin harus terletak rata di permukaan diam. Untuk kerja antar muka, cairan yang lebih rendah harus membasahi cincin yang lebih disukai (misalnya untuk benzena di atas air, sebuah cincin platinum yang bersih cocok, sedangkan air pada karbon tetraklorida, cincin harus dibuat hidrofobik).

Faktor koreksi β memungkinkan untuk arah non – vertikal dari gaya tegangan dan untuk bentuk kompleks cairan didukung oleh cincin pada titik detasemen; oleh karena itu tergantung pada dimensi cincin dan sifat antarmuka. Nilai 0 telah ditabulasi oleh Harkins dan Jordan, mereka juga bisa dihitung dari persamaan Zuidema dan Waters.

Dimana ρl dan ρ2 adalah densitas rendah dan fase atas; a = 0,7250 dan b = 0,090 75 m-1 s2

untuk semua cincin; c = 0,045 34-1,679 r/R; dan r adalah jari-jari kawat.

Metode Penurunan Volume dan Penurunan Berat

Tetes cairan diizinkan untuk melepaskan diri perlahan dari ujung dari tabung sempit dipasang secara vertikal ( Gambar 4.7 ) dan salah satunya ditimbang atau volumenya diukur. Pada titik detasemen

di mana m adalah massa drop, V adalah volume drop, ρ adalah densitas cairan, r adalah jari-jari tabung dan ϕ adalah faktor koreksi.

Faktor koreksi ϕ diperlukan karena pada detasemen (a) penurunan tidak sepenuhnya meninggalkan ujung, ( b ) kekuatan tegangan permukaan jarang tepat vertikal dan ( c ) ada perbedaan tekanan diseberang permukaan cairan yang lengkung. ϕ tergantung pada rasio r/ V1/3 . Nilai dari ϕ telah ditentukan secara empiris oleh Harkins dan Brown. Hal ini dapat dilihat bahwa nilai-nilai dari r/V1/3 antara sekitar 0,6 dan 1,2 lebih disukai.

Ujung tabung harus benar-benar dibasahi (r = Jari-jari eksternal); alternatif lain, ujung dengan tepi yang tajam dapat digunakan. Untuk pengukuran yang akurat, set-up harus bebas dari getaran dan yang terakhir 10 persen dari drop harus dibentuk sangat lambat (~ 1 min).

Metode Menjatuhkan Pendant

Penjatuhan pendant cairan difoto atau gambarnya diproyeksikan pada kertas grafik. Dari berbagai dimensi penjatuhan, permukaan atau tegangan antar muka dapat dihitung.

Metode Pancaran Osilasi

Metode ini adalah metode dinamis yang memungkinkan seseorang untuk mengukur tegangan dari permukaan pada waktu yang sangat singkat (c. 0,01 s). Sebuah pancaran dari cairan yang muncul dari mulut pipa dari penampang melintang berbentuk elips adalah tidak stabil dan berosilasi disekitar penampang melintang yang disukai. Tegangan permukaan dapat dihitung dari dimensi pancaran, laju alir, dll. Masa dari permukaan dapat diatur sampai batas tertentu dengan mengubah laju alir.