表面張力計とは？プレート法・リング法・ペンダントドロップ法・最大泡圧法の違いと選び方

表面張力計とは

表面張力は、液体がぬれたり広がったり、液滴を作ったりすることに関わる物性です。表面張力計はこれを mN/m の数字で出します。液の評価のほか、水を測って値が外れていれば、液の汚れや器具の洗い残しに気づけます。

比較ページには、日本の会社が自社で作る表面張力計を、代表の型番の単位で載せています。

3つの種類

• プレート法・リング法は、液面に触れた白金の板やリングにかかる力を測ります。例は協和界面科学の DY-300 ⁠⁠です
• ペンダントドロップ法は、針先の液滴の形を画像で解析して求めます。例はニックの LSE-ME40 Edition P ⁠⁠⁠です
• 最大泡圧法は、液の中に出した泡の最大圧力から求めます。例は協和界面科学の BP-D5 ⁠⁠です

プレート法とリング法

• プレート法は、板を液に引き込む力を読みます。板が液に完全にぬれている必要があります
• リング法は、リングが液面から離れるときの力のピークを読みます。ピークから液膜が切れるまでの距離がラメラ長で、泡の安定性の指標になります
• DY-300 はプレート法が標準で、リング法には別売の白金リングを使います

動的表面張力

• 液面ができた直後からの表面張力の変化を、動的表面張力と呼びます
• 界面活性剤の水溶液は、種類によって値が落ち着くまでの時間が違います
• BP-D5 は、泡ができてからの時間（ライフタイム）を 20〜5,000ms で連続して変えながら測ります

試料の量と粘度

• LSE-ME40 Edition P は、少量の液で測れます。計算には測定液と周囲の密度差を入力します
• BP-D5 の試料は約 80mL で、粘度は 0.5〜10mPa・s までです
• 粘度の高い液は、測れるかどうかをメーカーに確かめます

精度と校正

• どの機種も、表示分解能は 0.01mN/m ⁠⁠です
• 繰り返し精度は、DY-300 が 0.2mN/m、BP-D5 が 0.5mN/m ⁠⁠です
• プレート法とリング法は分銅で校正し、BP シリーズは水を基準に校正します

温度と手入れ

• DY-300 は、別売の機器で約 10〜70℃、ヒータ式ステージなら常温〜150℃ で測れます
• BP-D5 は、循環水をつないで約 10〜70℃ で測れます
• 火気が使えない場所では、白金プレートを試料に合わせた酸やアルカリで洗います

価格

載せた機種は、公式ページに価格の記載がありません。測りたい液と温度を伝えて見積もりを取ります。協和界面科学は、デモ機の貸し出しや無償のサンプル測定も案内しています。