【界面科学シリーズ】第3回 静的表面張力(界面張力)の測定方法の選び方(特徴や違いなど)

💡今回のハイライト
- それぞれの測定方法の特徴を理解して、自分の試料に最適な手法を選びたい。
- Wilhelmy法 / du Noüy法 / 懸滴法の違いを把握し、測定精度を高めたい。
- 測定のメリットとデメリットを知って、評価の信頼性をもっと上げたい。
こんにちは!受託測定課です!
前々回・前回の記事では、「表面張力」と「界面張力」の基礎についてご紹介しました。
今回はその中で登場した「静的表面張力(界面張力)」の測定方法に着目します。
試料に合った測定方法を選ぶためのヒントにもなる内容ですので、ぜひ最後までご覧ください!
<協和でできる静的表面張力(界面張力)の測定方法はこの3つ!>
表面張力(界面張力)を測る方法はいくつかありますが、当社装置で行えるのは以下の3種類です。
・Wilhelmy法(プレート法)
・du Noüy法(リング法)
・懸滴法(ペンダント・ドロップ法)
それぞれ特性が異なるので、順番にポイントを見ていきましょう!
1. Wilhelmy法(プレート法)
・使用装置 : 表面張力計DYシリーズ
・測定子 :白金プレート
・必要な試料量:約30mL
・メリット :表面張力測定の中で最も一般的。
時間変化の追跡(経時変化測定)ができる。
・デメリット :測定子と液体の”ぬれ”の相性で結果が変わることがある。
高粘度の液体や液体同士の界面張力測定は不得意。
・測定子 :白金プレート
・必要な試料量:約30mL
・メリット :表面張力測定の中で最も一般的。
時間変化の追跡(経時変化測定)ができる。
・デメリット :測定子と液体の”ぬれ”の相性で結果が変わることがある。
高粘度の液体や液体同士の界面張力測定は不得意。

2. du Noüy法(リング法)
・使用装置 : 表面張力計DYシリーズ
・測定子 :白金リング
・必要な試料量:約30mL
・メリット :液膜の長さ(ラメラ長)も測定できる。
JIS規格(JIS K2241)に準拠している。
・デメリット :経時変化測定ができない。解析のために密度値が必要。
・測定子 :白金リング
・必要な試料量:約30mL
・メリット :液膜の長さ(ラメラ長)も測定できる。
JIS規格(JIS K2241)に準拠している。
・デメリット :経時変化測定ができない。解析のために密度値が必要。

3. 懸滴法(ペンダント・ドロップ法)
・使用装置 : 接触角計DMシリーズ
・必要な試料量:なんと約5mL以下!
・メリット :ISO規格(ISO19403)に準拠している。
界面張力測定で主流。高粘度液体も測定しやすい。
測定子を使わないため“ぬれ”の影響を受けない。
・デメリット :揮発しやすい液体は懸滴形状が安定しにくく、測定が難しい。
解析のために密度値が必要。
・必要な試料量:なんと約5mL以下!
・メリット :ISO規格(ISO19403)に準拠している。
界面張力測定で主流。高粘度液体も測定しやすい。
測定子を使わないため“ぬれ”の影響を受けない。
・デメリット :揮発しやすい液体は懸滴形状が安定しにくく、測定が難しい。
解析のために密度値が必要。

<まとめ>
測定方法にも「個性」があります。「とりあえずこれでいいや」で選ぶのはもったいない!
試料の性質に合った測定方法を選ぶことで、より精度の高いデータが得られ、評価の信頼性もぐっとアップします。
ここまでご覧いただきありがとうございました!
次回は、界面科学シリーズ第4回として「動的表面張力の測定方法」を紹介します。
皆さまの業務や研究に少しでも役立つヒントになれば幸いです。どうぞお楽しみに!




