EN 14370 Środki powierzchniowo czynne – Oznaczanie napięcia powierzchniowego

Europejska norma „EN 14370 Środki powierzchniowo czynne – Oznaczanie napięcia powierzchniowego” opisuje metody badawcze służące do określania napięcia powierzchniowego cieczy, w szczególności roztworów środków powierzchniowo czynnych. Metody te nadają się do określania statycznego napięcia powierzchniowego cieczy, np. ciecze i roztwory nieorganiczne i organiczne.

Zasadniczo mierzy się ją napięciem powierzchniowym płytki umieszczonej pionowo w kontakcie z cieczą i całkowicie zwilżonej przez ciecz (metoda statyczna) lub siłą F potrzebną do wycofania poziomo zawieszonego strzemienia lub pętli z powierzchni cieczy (metoda quasi-statyczna). Napięcie powierzchniowe uzyskuje się drogą obliczeniową.

W metodzie statycznej płytę mocuje się tak, aby uzyskać wartość równowagi. Metoda półstatyczna wymaga ruchu pierścienia lub strzemienia. Odchylenia od stanu równowagi można zminimalizować, stosując wystarczająco małe i powolne zmiany położenia pierścienia lub strzemienia podczas pomiaru.

Sprzęt używany w tych testach obejmuje:

• Tensjometr: Urządzenie to przeznaczone jest do płytki, strzemiączka lub pierścienia i składa się zasadniczo z dwóch części: podpory dla pojemnika na próbkę w postaci małej poziomej platformy, którą można przesuwać w górę i w dół (na przykład za pomocą śruby mikrometrycznej), oraz urządzenia do pomiaru siły wywieranej na płytkę, strzemię lub pierścień. Niepewność pomiaru nie powinna przekraczać plus/minus 10 N, co odpowiada maksymalnemu błędowi plus/minus 0,1 mg przy określaniu masy. Zamiast wagi skrętnej można zastosować wagę dźwigniową lub wagę elektroniczną (laboratoryjną, analityczną lub mikrowagę). Aby osiągnąć wyższą wydajność i powtarzalność, należy stosować automatyczny tensjometr składający się ze skali, platformy napędzanej silnikiem oraz jednostki oceniającej.
• Płyta: Płyta składa się z blachy platynowej lub platynowo-irydowej. Ma długość około 20 mm, grubość 0,2 mm i wysokość co najmniej 10 mm. Jest chropowata w celu zwiększenia zdolności zwilżania. Zadowalające zszorstkowanie można uzyskać przez piaskowanie, obróbkę papierem ściernym lub spiekanie warstwy czerni platynowej na blasze platynowej. Płytka jest zawieszona w punkcie na osi symetrii. Płytki platynowe, platynowo-irydowe powinny mieć wysokość efektywną co najmniej 10 mm, aby błędy zwilżania były jak najniższe.
• Strzemiona: Strzemiona powinny być wykonane z platyny lub drutu platynowo-irydowego. Przewód pomiarowy powinien mieć średnicę 0,1 (plus/minus 0,01) mm i długość od 10 mm do 40 mm. Obie gałęzie muszą mieć co najmniej 10 mm długości. Do dolnych końców tych gałęzi można przymocować dwie małe platynowe kulki, które będą służyć jako przeciwwagi, lub też dolne końce można połączyć platynowym drutem.
• Pierścionek: Pierścionek musi być wykonany z drutu platynowego lub platynowo-irydowego o grubości nie większej niż 0,4 mm i średnim obwodzie 60 mm (np. średnica wewnętrzna 18,7 mm, średnica zewnętrzna 19,5 mm). Należy go zawiesić poziomo na drucianej pętli zamocowanej na metalowym pręcie, który łączy go z tensjometrem.
• Pojemnik na próbkę: Pojemnik na próbkę badanej cieczy powinien być szklanym pojemnikiem nadającym się do stosowania w termostacie. Musi mieć wystarczającą pojemność dla cieczy i, jeśli to konieczne, być zabezpieczony przed parowaniem. Powinien być on wyprodukowany w taki sposób, aby temperatura fazy gazowej nad cieczą mogła być utrzymywana na stałym poziomie przez termostat. Do pomiarów w temperaturze pokojowej nie ma potrzeby stosowania termostatu. Pojemnik na próbkę powinien być wykonany ze szkła cylindrycznego o średnicy wewnętrznej co najmniej 45 mm, w przypadku stosowania metody pierścieniowej, strzemiączkowej lub płytkowej. Jeżeli konieczne jest zastosowanie pojemnika o średnicy mniejszej niż 45 mm2, na przykład jeśli próbka jest niewielka, efekty ścianek mogą spowodować błąd w pomiarze napięcia powierzchniowego. Wielkość tego błędu zależy od odległości między ścianą naczynia a krawędzią pierścienia lub strzemienia.

Oprócz licznych badań, pomiarów, analiz i ocen realizowanych na rzecz przedsiębiorstw z różnych sektorów, nasza organizacja świadczy również usługi badawcze określone w normie „EN 14370 Surfaktanty – Oznaczanie napięcia powierzchniowego”, wykorzystując do tego celu wykwalifikowaną i doświadczoną kadrę oraz zaawansowany technologicznie sprzęt.