Pomiar napięcia powierzchniowego cieczy metodą stalagmometryczną

Cząsteczka we wnętrzu fazy ciekłej znajduje się w polu potencjalnym , którego energia ma symetrię kulistą , cząsteczka leżąca na granicy fazy podlega oddziaływaniu niesymetrycznemu ; w skrajnym przypadku gdy po drugiej stronie granicy znajduje się próżnia lub gaz rozrzedzony , podlega oddziaływaniu tylko od strony fazy skondensowanej. W fazach skondensowanych dominują oddziaływania o ujemnej energii potencjalnej , cząsteczki znajdujące się oddzielającej fazę skondensowaną do próżni lub gazu rozrzedzonego są jakby wciągane do wnętrza fazy skondensowanej . Powiększenie swobodnej powierzchni fazy skondensowanej tj. przeniesienie na nią pewnej liczby cząsteczek z wnętrza fazy . wymaga wykonania pewnej pracy . Jeżeli operację tę wykonamy w stałej temperaturze , nie zmieniając obiętości fazy skondensowanej i w sposób quasi-statyczny ,to praca ta będzie równa zmianie energii swobodnej układu . Ta część układu która znajduje się w bezpośrednim sąsiedztwie granicy fazy , wykazuje pewien nadmiar energii swobodnej w stosunku do takiej samej masy wewnątrz układu . Nadmiar ten nie zależy od masy rozpatrywanej części układu a od wielkości powierzchni , będąc do nie wprost proporcjonalny . Pochodna energii swobodnej względem wielkości powierzchni fazy skondensowanej będzie miarą właściwej powierzchni energii swobodnej . Wielkość tę oznaczamy symbolem γ :

(δF/δs)_t,v =γ

i nazywamy napięciem powierzchniowym fazy .Napięcie powierzchniowe zależy od temperatury . Iloczyn V^2/3γ jest molową energią powierzchniową , króra jest w wilu przypadkach liniową funkcją temperatury :

V^2/3γ = k(T_Kr -T -6)

Gdzie k jest współczynnikiem proporcjonalności mającym wartość zbliżoną do 2,1 ( gdy V wyrazimy w cm³/mol , a γ w erg/cm² )

Znanych jest kilka metod pomiaru napięcia powierzchniowego . jedną z nich jest metoda stalagmometryczna .Polega ona na pomiarze masy kropli odrywającej się od specjalnie wykształconego końca stalagmometru lub wyznaczaniu liczby kropel badanej cieczy , tworzących się przy wypływie z tej rurki określonej objętości cieczy o znanej gęstości . Siły napięcia powierzchniowego działającej na obwodzie stopki są równe siła ciężkości działającym na max. dużą utrzymującą się w stalagmometrze kroplę :

γ = Vg / 2nr

gdzie r jest promieniem stopki stalagmometru , V - objętością zbiornika stalagmometru , n - liczbą kropel .Trudność jaką napotyka ten pomiar , omija się wykonując pomiar porównawczy , czyli mierząc liczbę kropel cieczy wypływającej z tego samego stalagmometru o znanej γ .

Parachora jest wielkością niezależną od temperatury , jest addytywna.Można ją obliczyć zzależności:

P = (M / _c- _g) * γ^1/4

---