環法與板法的區別

板法的優勢：

不需要修正。那么就沒有因為修正方法帶來的誤。

不需要知道液體密度。原因來自于板法不需要主動拉起液膜

純靜態。做界面張力時，優勢點是不會對界面處產生乳化的情況。

還是純靜態。可以延長檢測時間來檢測吸附比較慢的表面張力的液體(張力平衡得慢)，流動性差得液體也是同樣理由。

還是純靜態。測量速度快。

還是純靜態。沒有像環一樣需要進行拉起液膜，減少了器件可能產生形變從而帶來誤差的因素。

環法的優勢：

環法是很多行業標準的測量方法。

由于標準環的潤濕周長長，測量同樣張力時，力值會比板法大。換句話說，在小表/界面張力測量時，環法可能準確度及重復性會更好。

含硅或者陽離子溶液會吸附到板上，板的表面變得疏水，從而造成板法測量公式的前提接觸角為0的條件不成立，測得結果會出現較大誤差。而環法是通過拉出液膜到達接觸角為0的狀態則無需考慮環表面發生明顯性能變化。

那么問題來了。如果鉑金板被污染了(做了含硅或者陽離子溶液測量)，如何清洗?

在ISO 304 -1985 則推薦甲苯，全氯乙烯或者氫氧化鉀甲醇溶液清洗，之后用1.839g/ml@20℃的熱濃硫酸進行清洗，然后再用蒸餾水沖洗，不進行灼燒。

環法的修正問題

環法修正方法，主要是計算環帶起液膜的體積。如不減去這部分液膜體積重量，那么計算結果會比較高。常見的方法有Harkins& Jordan， Zuidema&Waters，Huh Mason等。

Harkins& Jordan這種方法實際上是查表法，是兩個專注的人不斷實驗獲得的一個表格。是目前精確度是最高的修正方法。上面提及的另外的兩種方法均基于此方法。

他們發現修正系數并不是和液體密度差呈線性關系。還和環的R/r，R3/V有關系。其中R是指環的平均直徑，r是環線的半徑，V是被拉起的液膜體積。

圖源：QB/T1323-1991洗滌劑表面張力的測定圓環拉起液膜法

而Zuidema&Waters是在Harkins&Jordan基礎上做了插值法擬合，可認為是精度稍差的Harkins&Jordan的方法。Huh&Mason也是通過數學的方式擴大了適用的范圍，同時兼顧了測量的精度。 另外，對有不同密度差，有不同的適用范圍。

圖源：kruss

對于一個(指定的)標準環來說，測量過程與操作者僅需輸入液體密度差，其余是由設備軟件自行計算。

ASTM D1331 環拉破法與修正方法的一點疑惑

ASTM D1331提到環拉破法，且用Harkins& Jordan的修正方法。但這里有個細節：拉破液膜的前一瞬間的力值不是最大，液體與圓環的接觸角不為0°。請看下圖：

以上兩圖源：GB/T 5549-2010 表面活性劑 用拉起液膜法測定表面張力

那么就存在修正不一定是準確的問題?所以測量值只能是同測量參數比較?

液體流動性與平衡問題

液體流動性如果相對較差。而環法測量是一個拉液膜的過程。此時如果拉液膜的速度快于液體自身的流動性，那么就會存在阻力增大，液膜拉斷的問題。解決辦法是降低拉膜速度或者使用板法/懸滴法延長時間測試。

如果液體流動性也好，但是由于液體中表面活性劑分子量大等原因造成平衡速率較慢。此時環法還是降低拉膜速度，甚至可能需要選用其他測試方法，如懸滴法等。板法則需要增加等待時間再測量。

如果兩種液體流動性好，但界面處容易發生微溶，那么可以通過預飽和方式完成界面處平衡狀態，提高測量的準確性。

液體蒸發問題

此問題由延長時間帶來的副作用引出。

可以在測量設備中創造相對密閉的環境，通過溶液自身蒸發形成一個飽和蒸汽壓環境即可有效防止蒸發帶來的影響。