液体表面张力，这一看似简单的物理现象，实则蕴含着丰富的物理和化学信息。液体表面张力仪作为一种专门用于测量液体表面张力的精密工具，在现代科学研究和工业生产中发挥着重要的作用。
一、液体表面张力的基本概念
作用于液体表面，使液体表面积缩小的力称为液体表面张力。在物质内部，每个分子所受其周围分子的作用力是对称的，而处于界表面上的分子所受的作用力是不对称的，这种不对称的合力就是界面张力，对液-气、固-气表面而言，则称之为表面张力。
表面张力的大小与温度和界面两相物质的性质有关。它是物质的一种特性，无法直接通过热力学微分关系式从状态方程导出，只能通过仪器进行精密测量。
二、原理
液体表面张力仪通过测量液体表面张力的大小，可以了解液体的性质、表面活性剂的活性以及液体的稳定性等信息。其测量原理主要基于力平衡原理和液滴形状分析原理。
力平衡原理
基于力平衡原理的表面张力仪，如铂金环法表面张力仪和铂金板法表面张力仪，通过测量特定形状物体(如铂金环或铂金板)在液体表面上升或下降时所受的力，从而计算出液体表面张力的大小。
铂金环法表面张力仪的测量原理是：首先将铂金环轻轻地浸入液体内，然后将铂金环慢慢地往上提升，液面相对而言下降，使得铂金环下面形成一个液柱，并最终与铂金环分离。整个过程中，铂金环法表面张力仪会感测一个最高值，该值形成于铂金环与液体样品将离而未离时。这个最高值转化为表面张力值的精度取决于液体的粘度。
铂金板法表面张力仪的测量原理是：当感测铂金板浸入到被测液体后，铂金板周围就会受到表面张力的作用，液体的表面张力会将铂金板尽量地往下拉。当液体表面张力及其他相关的力与平衡力达到均衡时，感测铂金板就会停止向液体内部浸入。这时候，仪器的平衡感应器就会测量浸入深度，并将它转化为液体的表面张力值。
液滴形状分析原理
基于液滴形状分析原理的表面张力仪，如悬滴法表面张力仪和滴体积法表面张力仪，则是通过测量液滴在重力作用下的形状变化，利用液滴形状与表面张力之间的数学关系计算出液体表面张力的大小。
悬滴法表面张力仪的测量原理是：当液体自管口滴落时，液体的大小与液体的密度和表面张力有关，并且落滴重量与管口半径与液体表面张力有关。该方法是根据液滴的外形来测定表面张力的方法，其原理是根据Laplace关于毛细现象的方程。
滴体积法表面张力仪则是通过测量在一定条件下液滴的体积变化来推算表面张力。该方法适用于超低表面张力的测量，一般将表面张力值在10^-1～10^-3mN/m时称为低表面张力，10^-3mN/m以下称为超低表面张力。
三、类型
铂金环法表面张力仪是常见的实验室用表面张力测量仪器。它通过测量铂金环在液体表面上升或下降时所受的力，从而计算出液体表面张力的大小。该方法适用于测量大多数液体的表面张力，特别适用于测量高粘度液体。
铂金板法表面张力仪通过测量铂金板在液体中浸入的深度来计算表面张力。该方法适用于测量低粘度液体的表面张力，具有测量精度高、操作简便等优点。
最大气泡法表面张力仪通过测量气泡在生成及发展过程中所受的压力差来计算表面张力。该方法适用于测量高纯度液体的表面张力，以及研究表面活性剂对液体表面张力的影响。
悬滴法表面张力仪通过测量悬挂的液滴形状来计算表面张力。该方法适用于测量高粘度液体或需要避免固体表面污染的情况。悬滴法表面张力仪的测量精度较高，适用于科研和工业生产中的高精度测量需求。
旋转滴法表面张力仪通过测量一种液体在不相溶的另一种液体中的停滴的赤道宽度及赤道至液体滴顶点高度，通过计算公式计算出这两种液体的界面张力值。该方法主要用于测定超低表面张力，适用于研究表面活性剂、聚合物等物质的界面性质。
