進行表麵張力實驗時，首先將製取的熔鹽樣品放入坩堝中再一起置於井式電阻爐內逐漸升溫加熱，待熔鹽融化並充分除去水分後，將盛熔鹽的坩堝和熔鹽一起放入上述電加熱爐內加熱，通過調節直流電源的輸出電壓將坩堝內的熔鹽溫度穩定到某工況點，保持恒溫30 min以上，待測量熔鹽溫度的熱電偶測量溫度波動小於0.1°C後，視為加熱達到平衡；然後，執行控製軟件上的“測量”命令，計算機自動控製螺旋升降台升高，使鉬筒與樣品液麵充分接觸不低於1 min，然後控製螺旋升降台降低，使液麵與鉬筒逐漸分離。鉬筒部分浮出液麵後離開液麵前，由於表麵張力的作用使得鉬筒將液體帶起，當鉬筒即將脫離液麵時，拉力為最大值，則拉力最大值與鉬筒質量的差值即為液體的表麵張力。鉬筒所拉起的液體形狀是R3/V和R/r的函數，在R和r一定時，可以認為是常數。表麵張力可用式（1）表示為

式中，σ為熔鹽表麵張力，N·m−1；R為鉬筒底環的平均半徑，m；r為環線的半徑，m；M1為鉬筒的質量，g；M2為分離時鉬筒和拉起液體的最大質量，g；g為重力加速度，9.81 m·s−2；C為常數，即儀器係數；Ｖ為拉起液體的體積，m3。

拉脫法測量過程的關鍵是準確獲取M1、M2的值。實驗係統標定過程中，在某熔體溫度下，標樣的表麵張力值已知，M1、M2由電子天平稱得，則由式（1）得到儀器係數C為

214πRσCMMg=−(2)

表麵張力值與鉬筒底環直徑有關，測定時應該考慮到高溫時鉬筒的熱膨脹。本實驗控製軟件能根據鉬筒的熱膨脹係數校正鉬筒高溫下的直徑，保證了測定的表麵張力值的準確性。

實驗中，被測熔鹽樣品按照以下方法進行製取。對於單組分樣品，首先用電子天平稱取適量放入坩堝中，用井式電阻爐加熱使樣品溫度達到熔點以上200°C左右，待樣品中分子結晶水及其他雜質揮發完畢後，將坩堝直接夾取至實驗台的電加熱爐中開始實驗。對於多組分樣品，按要求質量比例稱取各組分進行初混，放入超微粉碎機中進行粉碎，使樣品細度增加並進一步混合均勻。用電子天平稱取適量放入坩堝中，用井式電阻爐加熱使樣品溫度達到熔點以上200°C左右，待樣品中分子結晶水及其他雜質揮發完畢後，將坩堝直接夾取至實驗台的電加熱爐中開始實驗。

1.2實驗樣品的配製

將分析純的KBr、LiBr、NaBr、CaBr2按不同質量比例進行稱量，配製4種混合鹽樣品，其質量配比見表1，每種樣品配製120 g，按上述多組分樣品製取方法處理後放入電加熱爐中進行表麵張力測量。

表1 4種混合溴化鹽樣品的配比成分

2實驗結果及分析

2.1儀器係數標定和係統精度驗證

本實驗采用的標準樣品為化學純LiNO3，其表麵張力采用文獻中的推薦值。實驗前，標準樣品LiNO3按照上述單組分樣品的處理方法進行處理後放入電加熱爐中。調節直流電源輸出電壓，待樣品溫度達到測量條件後，在控製軟件“表麵張力”輸入框中輸入LiNO3相應溫度下的表麵張力，點擊“標定常數”，計算機自動進行標定，計算出儀器係數C值。由式（2）知，C值大小與溫度無關，為減小誤差，取4個不同溫度工況點進行標定，在每個溫度工況點采集3次數據，計算得到3個C值。取上述標定所得C值的平均值作為後續計算的C值。經過計算得到C=0.0021。

在此基礎上，對單組分NaNO3和混合熔鹽Solar salt(60%NaNO3+40%KNO3，質量分數)的表麵張力進行驗證。Solar salt和NaNO3的表麵張力測量結果分別與文獻中的值比較，結果如圖3和圖4所示。

圖3 Solar salt表麵張力的比較

圖4 NaNO3表麵張力的比較

從圖3和圖4可以看到，測量值與文獻值一致性較好，最大偏差低於5%。