Una placa de Wilhelmy es una placa delgada que se utiliza para medir la superficie de equilibrio o la tensión interfacial en una interfaz aire-líquido o líquido-líquido. En este método, la placa se orienta perpendicularmente a la interfaz y se mide la fuerza ejercida sobre ella. Basado en el trabajo de Ludwig Wilhelmy , este método encuentra un amplio uso en la preparación y seguimiento de películas de Langmuir .
Descripción detallada
La placa de Wilhelmy consiste en una placa delgada generalmente del orden de unos pocos centímetros cuadrados de área. La placa a menudo está hecha de papel de filtro, vidrio o platino, que se puede raspar para asegurar una humectación completa . De hecho, los resultados del experimento no dependen del material utilizado, siempre que el material esté mojado por el líquido. [1] La placa se limpia a fondo y se fija a una balanza con un alambre de metal delgado. La fuerza sobre la placa debido a la humectación se mide con un tensiómetro o microbalanza y se utiliza para calcular la tensión superficial () usando la ecuación de Wilhelmy :
dónde es el perímetro mojado (), es el ancho de la placa, es el espesor de la placa, y es el ángulo de contacto entre la fase líquida y la placa. En la práctica, el ángulo de contacto rara vez se mide; en su lugar, se utilizan valores de la literatura o se humedece por completo () se supone.
Ventajas y breve resumen
Si se supone un humedecimiento completo (ángulo de contacto = 0), no se requieren factores de corrección para calcular las tensiones superficiales cuando se utiliza la placa Wilhelmy, a diferencia de un anillo de du Noüy . Además, debido a que la placa no se mueve durante las mediciones, la placa Wilhelmy permite una determinación precisa de la cinética de la superficie en una amplia gama de escalas de tiempo y muestra una baja variación del operador. En un experimento de placa típico, la placa se baja a la superficie que se está analizando hasta que se forma un menisco, y luego se eleva de modo que el borde inferior de la placa se encuentre en el plano de la superficie no perturbada. Si se mide una interfase enterrada, la segunda fase (menos densa) se agrega a la fase primaria no perturbada (más densa) de tal manera que no perturbe el menisco. La fuerza en equilibrio se puede utilizar para determinar la tensión superficial o interfacial absoluta. Debido a una gran área húmeda de la placa, la medición es menos susceptible a errores de medición que cuando se usa una sonda más pequeña. Además, el método se ha descrito en varios estándares de medición internacionales. [2]
Ver también
Otras lecturas
- Holmberg, K (ed.) Manual de química aplicada de superficies y coloides Nueva York, Wiley and Sons: 2002. Vol. 2, pág. 219
- ¿Por qué es importante la tensión superficial?
Referencias
- ^ Butt, Hans-Jürgen; Graf, Karlheinz; Kappl, Michael (2006). Física y química de interfaces (2., rev. Y enl. Ed.). Weinheim: Wiley-VCH-Verl. pag. 16. ISBN 9783527406296.
- ^ Biolin Scientific. "Tensión superficial e interfacial | Libro Blanco" .