물리화학실험 | 표면장력 - Fisher 장력계법

 

 

 

TIP

 

 

1. Fisher 장력계를 사용하여 표면장력을 측정한다
2. 표면장력이 생기는 원인과 표면장력 차이의 원인 등에 대해 생각해본다.

 

 

 

표면장력

작용구 범위내에서만 분자력에 의하여 모든 액체는 수축하여 표면적을 될 수 있는 한 작게 하려 하는데 힘이다. 표면장력은 자유표면 내에서 작용하고, 면내에서 생각한 임의의 방향의 직선의 양쪽 부분은 그 직선에 수직인 방향으로 그 직선의 길이에 비례하는 힘이 서로 작용하므로 단위 길이에 대한 힘으로서 표면장력의 크기를 나타낸다. (이때의 단위는 N/m이다.)

 

1. 표면장력의 크기 결정요인 및 특징

액체의 종류, 액체의 온도 및 접촉하고 있는 유체의 종류에 따라 달라진다. 

온도가 올라가면 표면장력의 세기는 감소한다.

 

2. 표면장력 구하는 식

표면장력 = 겉보기 표면장력 × 보정인자

겉보기 표면장력 = 한눈금의 표면장력 × 측정눈금의 평균

 

 

3. 표면장력의 기능

표면장력은 도막의 성능을 판단하는 지표로 사용될 수 있으며 그 수치가 낮을수 록 소지에서 부착성과 레벨링 성이 우수하게 나타난다. 특히 바닥재는 건축물 이용시 모든 충격을 직접적으로 받게 되므로 소지에서부터 최종 마감소재까지 그 표면장력이 낮은 수치 순서에 의한 적층은 필수적인 검토사항이다. 만약 그반대로 시행할 경우에는 기름으로 오염된 금속판, PE 수지 등에는 대부분의 도료가 부착되지 않고 경화되면 계면의 분리가 일어나는 현상과 같은 이치로 설명된다.

 

표면 장력이 낮아지면 도료가 효과적으로 구체에 침투되어 작은 기공 속으로 이동하여 부착력을 강화시켜준다. 이러한 표면장력의 감소는 도료에서 Leveling성과 Wetting성을 개선하고, 도료와 공기의 계면에서 도료의 소재 배합에 의한 표면 장력의 차이에서 발생하는 크레이터 등을 억제시킨다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 장력계 다이얼을 보정한다.

 

2) Methly alcohol 부피 퍼센트의 시약을 준비한다

 

3) 고리를 세척한다. 벤젠 → 메틸에틸케톤 → 불꽃에 가열

 

4) 각 시약을 20℃, 30℃, 45℃에서 표면장력을 측정한다.

 

5) 재현성을 높이기 위해 4회씩 반복 한다.

 

6) 측정한 값을 식에 대입하여 표면장력을 구한다.

 

 

 

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