* 표면장력 측정 실험에 대한 목적
표면장력에 대한 정의를 알고 Wilhelmy plate 방법과 Drop profile 방법을 이용하여 표면장력을 측정하고 두 기기의 비교분석 및 차이점을 알아보고 표면장력에 대한 지식 및 방법 등을 습득한다.
* 표면장력이란
액체 표면에 있는 분자는 액체 내부에 있는 것과는 달리 비대칭적 환경하에 있는 표면의 위쪽 분자에는 아래쪽으로부터 잡아당기는 분자간 인력을 상쇄할만한 인력이 작용하지 않는다. 따라서, 중간에 있는 분자들이 표면 분자를 내부로 끌어들여서 단거리 반별력과 인력이 균형을 이루게 함으로써 평형 위치에 이르게 한다. 따라서 표면에는 여분의 자유에너지가 존재하게 되는데 이것을 표면장력이라고 한다.
* 표면장력이 생기는 원인
물체는 자유에너지를 최소로 하려는 힘이 작용하며, 여기서는 표면적을 최소로 함으로써 자유에너지를 최소로 할 수 있게 된다. 일정한 온도와 압력에서 표면적을 증가시키려면 가역적 일을 해주어야 하며 그에 따라서 계의 자유에너지가 증가한다. 이같이 더해진 자유에너지를 보통 “표면 자유에너지” 즉 표면장력이라고 한다. 표면 자유에너지를 감소시키기 위하여 표면이 수축되거나 팽창을 억제하면서 관측된 현상인 표면장력이 생기는 것이다.
* Wilhelmy plate 실험이란
접촉각 실험방법의 하나인 Wilhelmy plate 방법은 표면과 액체 사이에서 이루는 접촉각의 측정으로써 평평한 백금판 표면에 접촉한 액체 곡선의 끝점과의 접촉점에서 측정된다.
* Wilhelmy plate 실험 준비물
Wilhelmy Plate Equipment, SDS 계면 활성제 , 증류수
* Wilhelmy plate 실험을 이용한 표면장력 측정 과정
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2012.04.12
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