Взаимодействие между молекулами жидкости и нерастворимой в ней другой жидкости, газа или твердого тела приводит к образованию поверхности раздела фаз. Самый яркий пример - капля жидкости на столе - система твердое тело (стол) - жидкость (капля) - газ (воздух), форма капли зависит как от свойств самой жидкости, так и от свойств сред, с которыми она взаимодействует. Например, на очень чистом стекле масло будет растекаться, а вода собираться в шарик.
Для изменения формы поверхности необходимо затратить определенную энергию: усилие, которое необходимо приложить к межфазной поверхности для ее изменения, называется поверхностным натяжением (для системы жидкость-газ) или межфазным натяжением (для системы жидкость-жидкость). Для систем твердое тело-газ и твердое тело-жидкость измеряют краевой угол смачивания и рассчитывают свободную энергию поверхности (СЭП).
Поверхностное и межфазное натяжение измеряется несколькими методами, которые реализованы в тензиометрах. Краевой угол смачивания ранее измеряли с помощью гониометров, сейчас же используются современные полностью автоматизированные системы для измерения краевого угла .
Фирма Kruss выпускает современные приборы для быстрого и качественного определения поверхностных характеристик материалов. Это оборудование необходимо в научных центрах, испытательных лабораториях, в химической промышленности.
| Жидкости |
| Статические методы |
 |
Метод отрыва кольца
(метод дю Нуи)
|
Классический метод для измерения поверхностного и межфазного натяжения. Результаты почти не зависят от смачивающих характеристик поверхности. В методе измеряется величина максимального усилия, прикладываемого при отрыве кольца |
- Концентрация ПАВ
- Качество топлива,
трансформаторного масла |
 |
Метод пластины
(метод Вильгельми)
|
Универсальный метод, особенно подходит для измерения поверхностного натяжения в течение длительного промежутка времени. Измеряется усилие, возникающее в процессе смачивания пластины, подвешенной в вертикальном положении |
- Концентрация ПАВ
- Качество топлива,
трансформаторного масла
|
 |
Метод вращающейся капли |
Метод особенно подходит для измерения малых или сверхнизких значений межфазного натяжения. Измеряется диаметр капли жидкости, вращающейся в более тяжелой жидкости. |
- Микроэмульсии
- ПАВ в нефтедобыче
- Адсорбционные свойства
|
 |
Метод висящей капли |
Измеряется возможность проводить измерения при повышенной температуре и давлении. Оптическими методами анализируют геометрию капли. |
- Лакокрасочная продукция
- Энергия плазмы
|
| Динамические методы |
 |
Метод максимального давления в пузырьке
(метод Ребиндера)
|
Оптимально подходит для измерения величины поверхностного натяжения в зависимости от возраста поверхности. Измеряется максимальное давление в пузырьке. |
- Качество спреев
- Нанесение покрытий
- Печать
- Моющие средства
|
 |
Метод объема капли |
Лучший метод для динамического измерения межфазного натяжения. Измеряют количество пузырьков, на которые разделяется жидкость, имеющая заранее определенный объем |
- Пищевая химия
- Эмульгирование
|
| Твердые тела |
 |
Метод лежащей капли |
Оптическое определение краевого угла с целью установления характеристик смачивания на локальном участке поверхности твердого тела. |
- Поверхность стекла
- Керамика
- Пластмассы и пластики
|
 |
Динамический метод Вильгельми |
Для определения краевого угла натекания и стекания на твердых телах, имеющих определенную геометрическую форму. |
- Углеродные покрытия
- Производство полимеров
|
 |
Метод Вильгельми с единичным волокном |
Служит для измерения краевого угла натекания и отекания на отдельных волокнах. |
- Характеристика волокон
- Средства для волос
|
 |
Метод определения краевого угла в случае порошков |
Позволяет измерять краевой угол и скорость поглощения жидкостей порошками и прочими пористыми материалами. Измеряется величина привеса порошка как функция времени. |
- Смачиваемость порошков
- Фармацевтические
порошки
|
