Una placa de Wilhelmy es una placa delgada que se utiliza para medir la superficie de equilibrio o la tensión interfacial en una interfaz aire-líquido o líquido-líquido. En este método, la placa se orienta perpendicular a la interfaz y se mide la fuerza ejercida sobre ella. Basado en el trabajo de Ludwig Wilhelmy , este método encuentra un amplio uso en la preparación y seguimiento de películas de Langmuir.
La placa de Wilhelmy consiste en una placa delgada que generalmente tiene un área de unos pocos centímetros cuadrados. La placa suele estar hecha de papel de filtro, vidrio o platino , que puede tener una textura rugosa para garantizar una humectación completa . De hecho, los resultados del experimento no dependen del material utilizado, siempre que el líquido humedezca el material. [1] La placa se limpia a fondo y se fija a una balanza con un fino alambre de metal. La fuerza sobre la placa debido al mojado se mide usando un tensiómetro o microbalanza y se usa para calcular la tensión superficial ( ) usando la ecuación de Wilhelmy :
donde es el perímetro mojado ( ), es el ancho de la placa, es el espesor de la placa y es el ángulo de contacto entre la fase líquida y la placa. En la práctica, rara vez se mide el ángulo de contacto; en su lugar, se utilizan los valores publicados o se supone una humectación completa ( ).
Si se supone una humectación completa (ángulo de contacto = 0), no se requieren factores de corrección para calcular las tensiones superficiales cuando se usa la placa Wilhelmy, a diferencia de un anillo de Du Noüy . Además, debido a que la placa no se mueve durante las mediciones, la placa Wilhelmy permite una determinación precisa de la cinética de la superficie en una amplia gama de escalas de tiempo y muestra una baja variación del operador. En un experimento típico con placa, la placa se baja hasta la superficie que se está analizando hasta que se forma un menisco y luego se eleva de modo que el borde inferior de la placa quede en el plano de la superficie no alterada. Si se mide una interfaz enterrada, la segunda fase (menos densa) se agrega encima de la fase primaria (más densa) no perturbada de tal manera que no perturbe el menisco. Luego, la fuerza en equilibrio se puede utilizar para determinar la tensión superficial o interfacial absoluta. Debido a la gran superficie húmeda de la placa, la medición es menos susceptible a errores de medición que cuando se utiliza una sonda más pequeña. Además, el método ha sido descrito en varios estándares de medición internacionales.
