विल्हेल्मी प्लेट

विल्हेल्मी प्लेट विधि का चित्रण केशिका बल का परिमाण $F$ प्लेट पर गीली परिधि के समानुपाती होता है, $l=2w+2d$, और सतह तनाव के लिए $\gamma$ तरल-वायु इंटरफेस की।

विल्हेल्मी प्लेट पतली प्लेट होती है जिसका उपयोग वायु-तरल या तरल-तरल इंटरफेस पर संतुलन सतह तनाव को मापने के लिए किया जाता है। इस पद्धति में, प्लेट इंटरफ़ेस के लंबवत उन्मुख होती है, और उस पर लगाए गए बल को मापा जाता है। लुडविग विल्हेल्मी के काम पर आधारित, इस पद्धति का लैंगमुइर फिल्म्स की तैयारी और निगरानी में व्यापक उपयोग होता है।

विस्तृत विवरण

विल्हेल्मी प्लेट में सामान्यतः क्षेत्रफल में कुछ वर्ग सेंटीमीटर के क्रम में पतली प्लेट होती है। प्लेट को अधिकांशतः फिल्टर पेपर, कांच या प्लैटिनम से बनाया जाता है जिसे पूर्ण गीलापन सुनिश्चित करने के लिए खुरदरा किया जा सकता है। वास्तव में, प्रयोग के परिणाम उपयोग की गई सामग्री पर निर्भर नहीं करते हैं, जब तक कि सामग्री तरल से गीली हो जाती है। प्लेट को अच्छी तरह से साफ किया जाता है और धातु के पतले तार से तुला से जोड़ा जाता है। भीगने के कारण प्लेट पर लगने वाले बल को टेन्सियोमीटर (सतह तनाव) या सूक्ष्म संतुलन का उपयोग करके मापा जाता है और सतह तनाव की गणना करने के लिए उपयोग किया जाता है ($\gamma$) विल्हेल्मी समीकरण का उपयोग करना:

$\gamma ={\frac {F}{l\cos(\theta )}}$

जहाँ $l$ गीला परिधि है ($2w+2d$), $w$ प्लेट की चौड़ाई है, $d$ प्लेट की मोटाई है, और $\theta$ तरल चरण और प्लेट के बीच संपर्क कोण है। व्यवहार में संपर्क कोण को शायद ही कभी मापा जाता है; इसके अतिरिक्त, या तो साहित्य मूल्यों का उपयोग किया जाता है या पूरी तरह से गीला कर दिया जाता है ($\theta =0$) ऐसा माना जाता है।

लाभ और संक्षिप्त

यदि पूर्ण गीलापन माना जाता है (संपर्क कोण = 0), तो विल्हेल्मी प्लेट का उपयोग करते समय सतह के तनाव की गणना करने के लिए किसी सुधार कारक की आवश्यकता नहीं होती है डु नोय रिंग विधि के विपरीत इसके अतिरिक्त क्योंकि माप के समय प्लेट को स्थानांतरित नहीं किया जाता है विल्हेल्मी प्लेट समय-सीमा की विस्तृत श्रृंखला पर सतह कैनेटीक्स के सही निर्धारण की अनुमति देता है, और यह कम ऑपरेटर विचरण प्रदर्शित करता है। विशिष्ट प्लेट प्रयोग में प्लेट को विश्लेषण की जा रही सतह पर तब तक उतारा जाता है जब तक कि मेनिस्कस नहीं बन जाता है, और फिर उठाया जाता है जिससे प्लेट का निचला किनारा अबाधित सतह के तल पर स्थित हो। यदि दबे हुए इंटरफ़ेस को मापते हैं तो दूसरा (कम सघन) चरण अबाधित प्राथमिक (सघन) चरण के शीर्ष पर इस तरह से जोड़ा जाता है जैसे कि मेनिस्कस को परेशान न करें। संतुलन पर बल का उपयोग पूर्ण सतह या इंटरफेसियल तनाव को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। प्लेट के बड़े गीले क्षेत्र के कारण, छोटी जांच का उपयोग करते समय माप माप त्रुटियों के लिए कम संवेदनशील होता है। साथ ही, विधि को कई अंतरराष्ट्रीय माप मानकों में वर्णित किया गया है।

यह भी देखें

• टेन्सियोमीटर (सतह तनाव)
• डु नूई रिंग विधि
• सेसाइल ड्रॉप तकनीक

अग्रिम पठन

• Holmberg, K (ed.) Handbook of Applied Surface and Colloid Chemistry New York, Wiley and Sons: 2002. Vol. 2, p. 219