metoda vyvažování Wilhelmyho destičky
Wilhelmy plate method
Statická metoda, založená na měření síly potřebné k vyvážení rovné svislé destičky vnořené do kapaliny. Síla je měřena váhami vysoké citlivosti.
Pro destičku ponořenou do úrovně klidového rozhraní (obr. 1) mezi silou F a úhlem smáčení θ platí
kde L je obvod destičky.
Při ponoření destičky do větší hloubky je třeba počítat i s objemem kapaliny V, vytlačeným ponořenou částí destičky, a pak platí
kde Δρ je rozdíl hustot obou tekutin a g je tíhové zrychlení.
 |
|
|
Obr. 1 Vyvažování Wilhelmyho destičky
|
Metoda může být použita
-
k měření povrchového, popř. mezifázového napětí, je-li známa hodnota úhlu smáčení; výhodné je, aby povrch použité destičky byl dokonale smáčen měřenou kapalinou (
);
-
k měření úhlu smáčení mezi tuhou, kapalnou a plynnou fází i mezi tuhou a dvěma kapalnými fázemi, je-li známo příslušné mezifázové napětí. Při stanovení úhlu smáčení na postupujícím rozhraní (viz hystereze úhlu smáčení) se hladina kapaliny pomalu zvedá do takové výšky, aby nastal kontakt hladiny se spodním okrajem destičky. Při stanovení úhlu smáčení na ustupujícím rozhraní se destička nejprve ponoří do určité hloubky a pak opět zvedne do počáteční polohy.
Statická Wilhelmyho metoda je zdánlivě jednoduchá, má však řadu omezení. Vysoká citlivost použitých vah může být využita pouze za předpokladu, že obvod destičky je konstantní po celé její výšce. Povrch destičky musí být homogenní jak po stránce složení, tak po stránce morfologické. Tato podmínka je někdy obtížně splnitelná. Problémy může působit také botnání materiálu destičky při déle trvajících měřeních (mění se objem vytlačené kapaliny V) a adsorpce par kapaliny na různé části gravimetrického systému, což se může projevit při měření teplotní závislosti.
Grafy souvislostí do úrovně:
I 
II 
