Приборы DSA для измерения реологии поверхности

Эмульсии и пены постоянно находятся в движении во время производства или транспортировки. В ходе этих процессов границы раздела капель или пузырьков растягиваются, и поверхностное натяжение реагирует на растяжение. Скорость и степень этого отклика влияют на стабильность продуктов питания или средств личной гигиены, а также на выход масла при повышении нефтеотдачи пластов (EOR). Измерения реологических свойств поверхности раздела фаз с помощью анализатора формы капель DSA30R дают соответствующие результаты для оптимизации продуктов и процессов.

Анализ эластичности и вязкости в широком динамическом диапазоне

Принцип измерения DSA30R заключается в обработке видеоизображений капель или пузырьков газа на дозирующей игле для измерения поверхностного или межфазного натяжения (SFI/IFT). В ходе этого процесса размер поверхности раздела изменяется синусоидально. Соотношение SFT/IFT измеряется в зависимости от изменения поверхности и также является синусоидальным в случае образцов, содержащих поверхностно-активные вещества.

Высокоточный пьезопривод дозатора обеспечивает передачу точных синусоидальных колебаний в диапазоне частот от 0,001 до 20 Гц, что позволяет проводить измерения в очень широком динамическом диапазоне.

В результате оценки определяются модуль упругости E’ и модуль вязкости E’. E’ соответствует изменению поверхностной концентрации поверхностно-активного вещества в результате растяжения и сжатия; E’ отражает изменение SFT/IFT во времени из-за диффузии и адсорбции растворенного поверхностно-активного вещества на поверхности раздела фаз. Обе величины связаны с механической и временной стабильностью пен и эмульсий.

Поршневой насос высокого давления с ручным управлением позволяет точно дозировать каплю в систему. Диаметр иглы выбирается в зависимости от применения. Жидкость, пройдя через иглу, оказывается в верхней части камеры (метод висящей капли) или в нижней ее части (метод лежащей капли).

Технические характеристики:

Многие инновации, связанные с DSA30R, превращают ранее сложный анализ реологических свойств поверхности раздела фаз в простой в исполнении метод с быстрой заменой образца. Заполненный стеклянный шприц вводится в несколько простых этапов и автоматически подключается к дозатору.

Очистка не вызывает никаких проблем благодаря разделению резервуара для жидкости и привода колебаний. То же самое относится к наполнению без пузырьков, что предотвращает искажение результатов из-за нежелательного гашения вибрации.

Весь процесс измерения, от образования капель и колебаний до вывода результатов, полностью автоматизирован. Это обеспечивается простыми в создании передовыми программами автоматизации, которые также обеспечивают оптимальную повторяемость.

При замене системы дозирования прибор DSA30R может превратиться в классический прибор для измерения краевого угла смачивания методом лежащей капли или для измерения поверхностного натяжения методом висящей капли.

Теорию по анализу поверхностной реологии можно посмотреть в статье Поверхностная реология. Также советуем ознакомиться со статьями по практическому применению данных приборов: Реология поверхностных пленок