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Blasendruckmethode zum Messen der Oberflächenspannung

Die Oberflächenspannung ist durch ihre große Anwendungsbreite in der Industrie zu einer wichtigen Prozessmessgröße geworden. Daraus ergibt sich eine große Nachfrage nach einfachen und praktikablen Verfahren zu deren Messung. Aufgrund der dynamischen Messung und kontinuierlichen Arbeitsweise bietet sich für die Anwendung in der Qualitätssicherung die Blasendruck-Methode an. Mit dieser Methode kann die dynamische Oberflächenspannung von Flüssigkeiten einfach und schnell ermittelt werden.

Oberflächenspannung einfach messen

Durch die innere Anziehungskraft einer Flüssigkeit werden auch Luftblasen, die sich in der Flüssigkeit befinden, komprimiert. Der dabei entstehende Blasendruck steigt mit abnehmendem Blasenradius. Den gegenüber der Umgebung der Blase erhöhten Druck macht man sich bei der Blasendruckmethode zu nutze. Dazu wird durch eine in Flüssigkeit getauchte Kapillare ein Gasstrom geleitet. Die sich am Ende der Kapillare bildende Blasenoberfläche wölbt sich und verringert dabei kontinuierlich den Blasenradius.

Der Druck steigt bis zu einem Maximaldruck an. Bei diesem hat die Blase ihren kleinsten Radius, den Kapillarradius, erreicht und bildet eine Halbkugel. Nach Überschreiten dieses Punktes vergrößert sich die Blase sehr schnell und reißt von der Kapillare ab, so dass sich eine neue Blase bilden kann. Dabei kommt es zu einem charakteristischen Druckverlauf (siehe Bild), der zur Bestimmung der Oberflächenspannung ausgewertet wird.
 

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