석순측정법

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링 스탠드의 석순측정기 설정

석순측정법(Ancient 그리스어: στάλαα, 로마자: stahlagma, light)이 켜졌다. 'drop')은 표면 장력을 측정하는 가장 일반적인 방법 중 하나이다. 모세관 유리관에서 떨어지는 관심액 방울의 무게를 측정해 액의 표면 장력을 계산하는 것이 원칙이다. 우리는 낙하하는 물방울의 무게를 세어 볼 수 있다. 그것으로부터 우리는 표면 장력을 결정할 수 있다. ^[1][2]

종유석계

종유석계, 곧은 형태.

종유석계는 종유석법을 사용하여 표면 장력을 조사하는 장치다. 스탤로미터(stactometer) 또는 스탈로미터(stalogometer)라고도 한다. 이 장치는 중간 부분이 넓어진 모세관 유리관이다. 방울의 부피는 종유석계의 설계에 의해 미리 결정될 수 있다. 튜브의 아래쪽 끝이 좁아져 액체가 튜브 밖으로 떨어지게 된다.^[2][3] 실험에서 액체의 방울은 튜브에서 수직 방향으로 천천히 흐른다. 튜브 바닥에 매달린 방울은 방울의 부피가 용액의 특성에 따라 최대값에 도달하면 떨어지기 시작한다. 이 순간 낙하물의 무게는 표면 장력과 평형 상태에 있다. 테이트의 법칙에 따르면:^[4]

$\\displaystyle \mg=2\pi r\ma }$

무게(mg)가 원주(2㎏r)에 표면장력(σ力)을 곱한 값과 같을 때 낙하한다. 표면 장력은 튜브(r)의 반지름과 유체 방울(m)의 질량을 알면 계산할 수 있다. 또는 표면 장력은 낙하 중량에 비례하므로 관심 유체는 알려진 표면 장력의 기준 유체(일반적으로 물)와 비교할 수 있다.

${\displaystyle {\frac {m_{1}:{1}{{1}:{1}}={\frac {m_{2}}:2}}:$

방정식에서 m과₁ and은₁ 기준 유체의 질량과 표면 장력을 나타내며 m과₂ σ₂ 관심 유체의 질량과 표면 장력을 나타낸다. 우리가 물을 기준액으로 받아들인다면

${\displaystyle \sigma =\sigma _{H_{2}O}\times {\frac {m}{m_{m_{{}}}}H_{2}O}}}}}$

물의 표면 장력이 72dyne/cm인 것으로 알려지면 방정식에서 특정 유체의 표면 장력을 계산할 수 있다. 낙하량이 많을수록 방정식에서 표면 장력을 더 정밀하게 계산할 수 있다.^[2] 의미 있는 판독을 위해 종유석계를 청결하게 유지해야 한다. 종유석계 방법에는 2.5, 3.5, 5.0(ml)의 세 가지 크기로 상업용 튜브가 있다. 2.5ml 크기는 작은 부피와 낮은 점도에 적합하며, 3.5ml는 비교적 점성이 높은 유체에 적합하며 5.0ml는 큰 부피와 높은 점성에 적합하다. 2.5ml의 크기는 대부분의 액체에 적합하다.^[5]

수정방법

종유석법은 S. V. 치카노프와 동료들이 개선하였는데,^[1] 이들은 방울 수를 세기보다는 일정한 수의 방울의 무게를 측정하였다. 표면 장력을 결정하기 위한 이 방법은 특히 표면이 활동성이 높은 유체의 경우 원래 방법보다 더 정밀할 수 있다.

참조