टेन्सियोमीटर (सतह तनाव)
पृष्ठ विज्ञान में, टेन्सियोमीटर एक मापक यंत्र है जिसका उपयोग द्रवों या सतहों के पृष्ठ तनाव (γ) को मापने के लिए किया जाता है। टेन्सियोमीटर का उपयोग अनुसंधान और विकास प्रयोगशालाओं में लेपन, प्रलाक्ष या चिपकने वाले तरल पदार्थों के पृष्ठ तनाव को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। टेन्सियोमीटर का एक और अनुप्रयोग क्षेत्र औद्योगिक उत्पादन प्रक्रियाओं जैसे भागों की सफाई या वैद्युतलेपन का अनुश्रवण है।
प्रकार
गोनियोमीटर/टेन्सियोमीटर
पृष्ठीय वैज्ञानिक सामान्यतः लोलक या स्थानबद्ध बिंदु विधि का उपयोग करके सतह के तनाव और तरल के अंतरापृष्ठ तनाव को मापने के लिए एक प्रकाशिक गोनियोमीटर/टेन्सियोमीटर का उपयोग करते हैं। सीसीडी कैमरे का उपयोग करके एक ड्राप का उत्पादन और अधिकृत कर लिया जाता है। ड्राप परिच्छेदिका को बाद में निकाला जाता है, और परिष्कृत सॉफ्टवेयर दिनचर्या फिर प्रायोगिक ड्राप परिच्छेदिका के लिए सैद्धांतिक युवा-लाप्लास समीकरण को उपयुक्त करते हैं। सतह के तनाव की गणना तब उपयुक्त किए गए मापदंडों से की जा सकती है। अन्य विधि के विपरीत, इस तकनीक में केवल थोड़ी मात्रा में तरल की आवश्यकता होती है, जो इसे भव्य तरल पदार्थों के अंतरापृष्ठ तनाव को मापने के लिए उपयुक्त बनाती है।[1]
दू नूई रिंग टेन्सियोमीटर
इस प्रकार का टेन्सियोमीटर एक प्लेटिनम अंगूठी का उपयोग करता है जो एक तरल में जलमग्न होता है। जैसे कि अंगूठी को तरल से बाहर निकाला जाता है, तरल की सतह के तनाव को निर्धारित करने के लिए आवश्यक बल को सटीक रूप से मापा जाता है।
विधि अच्छी तरह से स्थापित है जैसा कि उस पर कई अंतरराष्ट्रीय मानकों जैसे एएसटीएम डी 971 द्वारा दिखाया गया है। इस विधि का व्यापक रूप से दो तरल पदार्थों के मध्य अंतरापृष्ठ तनाव माप के लिए उपयोग किया जाता है, लेकिन प्लेटिनम की अंगूठी को अपरिवर्तित रखने के लिए सुनिश्चित सुरक्षित किया जाना चाहिए।
विल्हेमी सतह टेन्सियोमीटर
विल्हेमी सतह टेन्सियोमीटर को तरल सतह से संपर्क बनाने के लिए एक सतह की आवश्यकता होती है। यह व्यापक रूप से सतह तनाव मापन के लिए सबसे सरल और सबसे सटीक विधि मानी जाती है। प्लेटिनम प्लेट की एक बड़ी जलीय लंबाई के कारण, वैकल्पिक विधियों की तुलना में सतह तनाव पठन सामान्यतः बहुत स्थिर होती है। अतिरिक्त लाभ के रूप में, प्रयोज्य उपयोग के लिए विल्हेमी सतह को कागज से भी बनाया जा सकता है। अंतरापृष्ठ तनाव मापन के लिए, अन्वेषण की आधिक्य को ध्यान में रखा जाना चाहिए जो मापन को जटिल बनाता है।
दू नूय-पड्डे विधि
यह विधि एक छड़ का उपयोग करती है जिसे एक परीक्षण तरल में उतारा जाता है। फिर छड़ को तरल से बाहर निकाला जाता है और छड़ को खींचने के लिए आवश्यक बल को सटीक रूप से मापा जाता है। विधि मानकीकृत नहीं है लेकिन कभी-कभी इसका उपयोग किया जाता है। डु नोय-पैडे छड़ खीचना टेन्सियोमीटर जल्दी से माप लेगा और तरल पदार्थों के साथ व्यापक श्यानता के साथ काम करेगा। अंतरापृष्ठ तनाव को मापा नहीं जा सकता है।
बुलबुले दाब टेंसियोमीटर
द्रव के आतंरिक आकर्षण बल के कारण द्रव के अंतर्गत वायु के बुलबुले संकुचित हो जाते हैं। परिणामी दबाव (बुलबुले दाब) घटते बुलबुले के त्रिज्या में बढ़ते है। बुलबुले दाब विधि इस बुलबुले के दबाव का उपयोग करते है जो आसपास के वातावरण (पानी) से अधिक है। एक गैस धारा को एक केशिका में पंप किया जाता है जो एक द्रव में तल्लीन होता है। केशिका के सिरे के अंत में परिणामी बुलबुले लगातार सतह में बड़े हो जाते है; इस प्रकार, बुलबुले का त्रिज्या घट रहा है।
दबाव अधिकतम स्तर तक बढ़ जाता है। इस बिंदु पर बुलबुले ने अपनी सबसे छोटी त्रिज्या (केशिका त्रिज्या) प्राप्त कर ली है और एक गोलार्द्ध बनाना प्रारंभ कर दिया है। इस बिंदु से अतिरिक्त बुलबुले जल्दी से आकार में बढ़ जाते है और जल्द ही विस्फोट हो जाते है, केशिका से दूर हो जाते है, जिससे केशिका की सिरे पर एक नया बुलबुला विकसित हो जाता है। यह इस प्रक्रिया के समय एक विशिष्ट दाब प्रतिरूप विकसित होता है (चित्र देखें), जिसको मूल्यांकन सतह के तनाव को निर्धारित करने के लिए किया जाता है।
केशिका की आसान प्रबन्ध और सफाई के कम प्रयास के कारण, सफाई या वैद्युतलेपन प्रक्रियाओं में प्रक्षालक एकाग्रता की अनुश्रवण के लिए बुलबुले दाब टेन्सियोमीटर एक सामान्य विकल्प है।
यह भी देखें
- स्टैलाग्मोमेट्रिक विधि
- सतह तनाव
- युवा-लाप्लास समीकरण
- केशिकाकर्षण
- दाबमापी
- पियरे लेकोम्टे डु नूई
- अंतरापृष्ठीय प्रवाहिकी
संदर्भ
- ↑ de Gennes, PG, Brochard-Wyart, F and Quere D, "Capillarity and Wetting Phenomena: Drops, Bubbles, Pearls, Waves", 2004, p58
बाहरी संबंध
Media related to Tensiometer (surface tension) at Wikimedia Commons
