¿Por qué el método del anillo Du Noüy no depende del material del que está hecho el anillo?

El método del anillo de Du Noüy es una forma de medir la tensión superficial. ¿Por qué la fuerza medida,

F = 2 π ⋅ ( r i + r a ) ⋅ γ
no depende del material del que está hecho el anillo? ¿Un material hidrofóbico y un material hidrofílico no darían como resultado diferentes fuerzas medidas?

En otras palabras, si trato de medir la tensión superficial del agua usando un anillo de metal pulido y luego cubro ese mismo anillo de metal con una capa hidrofóbica, ¿obtendré la misma medida?

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Respuestas (2)

Puede pensar que la fuerza surge debido a la energía asociada con la interfaz aire-líquido. La fuerza es un cambio de energía por unidad de distancia. El contacto superficial del fluido con el anillo tiene una energía asociada, pero esta energía es constante a medida que el anillo sale del agua y, por lo tanto, no contribuye a la tensión superficial.

Esta suposición de energía constante entre el anillo y el fluido no sería válida para una superficie hidrofóbica (ningún fluido se adherirá al anillo cuando se levante), pero no importa qué tan hidrofílico sea el anillo, siempre que el fluido se adhiere bien.

Usted menciona la interfaz aire-líquido. ¿Por qué eso importa? ¿La tensión superficial depende de la presión y temperatura ambiente? ¿Sería un valor diferente si estuviera en un entorno de nitrógeno?
Estas diferencias pueden crear pequeñas variaciones en la tensión superficial, pero en la práctica serían insignificantes. Vería las diferencias más grandes si las interfaces que estuviera comparando tuvieran polarizabilidades muy diferentes (debido a la fuerte polaridad del agua que afecta la energía). Por ejemplo, una interfaz butanol-agua tendría una tensión superficial mucho menor que una interfaz aire-agua. Además, una interfaz donde hay aire en ambos lados (por ejemplo, una burbuja) tendrá el doble de tensión superficial en comparación con una superficie con una sola interfaz (por ejemplo, una gota de agua).

Me parece que podría depender del material del que está hecho el anillo. Después de hurgar un poco en las vistas previas de libros de Amazon, logré encontrar la página 19 de "Física y química de las interfaces" de Butt, Hans-Jürgen; Graf, Karlheinz; Kappl, Michael (2003). Esta es la fuente citada por el artículo de Wikipedia del que obtuviste la ecuación.

La siguiente oración, inmediatamente después de la ecuación, dice:

Una condición necesaria es que la superficie del anillo debe estar completamente humedecida. A menudo se usa un alambre de platino; se puede recocer para limpiarlo antes de la medición.

http://www.amazon.com/Physics-Chemistry-Interfaces-Hans-J-uuml/dp/3527412166

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