關于表面張力儀的選購提供幾點意見

來源：上海梭倫信息科技有限公司 2025年07月06日 07:34

表面張力儀作為經典的界面化學物性測量的主要儀器自DuNouy發明吊環法并由ThemoFisher公司的model20型（提供了手動和自動兩個型號）進行了商業化推廣后，一直以來僅僅在傳感器的采用、外觀設計等表面的方面進行著升級。研制成功基于Young-Laplace方程修正接觸角和浮力的ModifiedWilhelmyPlate方法后，稱重原理的真正實現了從靜態向動態測值的演化，引入的92數據/秒的分析天平技術后，將稱重原理的動態表面張力和界面張力測值推向了技術風口。

針對有選購的用戶撰寫了如下提問式的選購說明，供參考：

1、表面張力儀和接觸角測量儀的主要區別？

通常而言，表面張力儀是指采用稱重原理并使用鉑金板法(WilhelmyPlate)或鉑金環法（DuNouyRing)的儀器。而視頻光學接觸角測量儀通常是指采用光學視頻的方法，通過捕捉液滴的側輪廓，并進而通過如Young-Laplace方程擬合算法分析得出接觸角值的分析測試儀器。從被測試物體來看，通常是指用于測試液體與氣體或液體與液體（水-油）的表面張力和界面張力值；而視頻光學接觸角測量儀通常是用來測試固體的性質，如接觸角值、表面自由能值、可潤濕性分析等。

2、是否存在一臺儀器同時可以分析表面張力和接觸角值？

由于稱重原理和光學原理屬于兩個不同的原理，因而，除少數商業化的儀器廠商將兩部分功能合二為一外，大部分廠商實現的二合一功能均或是采用稱重原理測試表面張力和采用稱重原理測試接觸角，或采用視頻光學原理測試接觸角同時可通過懸滴法或約束停滴法測試液體的表面張力和界面張力值。

將稱重原理和視頻光學原理的接觸角測量儀合二為一，通過無法實現很好高精的控制和很好的方便性。因而，兩個儀器共有的部分只有樣品臺的升降。粘附力分析模塊實現了將與接觸角儀的融合，如果非要選購這樣的二合一功能，則是目標。

需要特別指出的是，稱重法采用稱重原理測試固體的接觸角值時會存在很多非常明顯的缺陷，不建議使用：

（1）測試數據與視頻光學法原理時數據無法對比，沒有可比性；

（2）對樣品表面形狀尺寸的精度要求較高，通常無法測得。

（3）與常規的接觸角數據無法進行比較。

因而，稱重原理測試接觸角功能通常只是選購的功能項，而不能作為科學實驗分析接觸角值的主要技術手段。

3、但換過來，如果選購接觸角測量儀并采用約束停滴法或懸滴法測試表面張力值會怎樣？

這是的方案，同時建立在有預算的時候，選購視頻光學接觸角測量儀，同時選購一臺標準級。這樣的好處在于：

（1）擁有了常規的表面張力和接觸角測量的所有手段；

（2）可以采用基于阿莎算法的動態鉑金板法，測試表面活性劑的動態吸附和動態表面張力值；

（3）可以實現目前表面張力測量的技術的測值，即實現測量表面張力三明治效應，分層效應。

4、選購主要依據是什么？

通常情況下，表面張力值的測得僅僅是研究的步，而更多的研究是基于固體材料表面的應用，比如墨水和涂料的表面張力測試得到后，事實上必須再通過接觸角值來評估其在固體表面的粘附或最終效果。

因而，基于這種意義而言，建議的方案為：

（1）作為應用和研究而言，基于阿莎算法的接觸角測量儀，可以敏感的分析出固體材料的表面粘附情況以及所研發液體材料與底材的粘附情況，以作最終效果評估；

（2）作為品質控制而言，可以在購買了后，通過表面張力值進行供應商或下游供貨商品質控制所用。

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