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表面張力の測定方法

ポイント

Wilhelmy法、du Noüy法、懸滴法 それぞれの長所と短所

1.はじめに

世の中の様々な産業分野において、物と物が触れ合う部分は数多く存在する。その境目は界面(表面)と呼ばれ、界面にはその表面積をより小さくしようとする力(界面張力(表面張力))がはたらいている。洗浄、浸透、起泡、乳化、付着など、界面で起こる様々な現象は液体の界面張力(表面張力)の作用によるものである。そのため、界面張力(表面張力)を評価することによって、最適な製品の開発、製造上の工程管理、品質の維持などが可能となる。
現在行われている表面張力測定法の多くは以下の3通りである。各測定方法には長所・短所があり、取得される値には試料特性も関係する。測定方法の選択肢がある場合それぞれの長所・短所を考慮し決める。選択肢が無い場合はその測定方法の短所を念頭に置き、測定結果を吟味することが重要である。

2.表面張力の測定方法

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Wilhelmy法

Wilhelmy法

du Noüy法
(リング法)

du Noüy法 (リング法)

懸滴法

懸滴法
必要な液量 30mL 30mL ≦ 5mL
繰返し性※ ±0.4mN//m ±1.0mN//m ±0.5mN//m
長所
  • 経時変化測定は可能
  • 最も普及している測定方法
  • JIS K2241 切削油材採用測定法
  • ラメラ長測定が可能
  • JIS K2241 切削油材採用測定法
  • 経時変化測定は可能
  • 高粘度溶液測定が容易
  • 測定子を使用しないのでぬれ性の影響がない
  • 他2つに比べ液量が少量で測定可能
短所
  • 測定子のぬれに影響される(カチオン系界面活性剤では値が低くなる)
  • 液/液の界面張力、高粘度溶液の試料は不得手
  • 懸滴法よりも液量が多く必要
  • 経時変化測定は不可
  • リング寸法、液体密度による補正が必要
  • 液/液の界面張力、高粘度溶液の試料は不得手
  • 懸滴法よりも液量が多く必要
  • 液体密度による補正が必要
  • 揮発により液滴を作成・保持できない溶液では測定が困難

※水の当社規定測定による

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