يتم تقديم بروتوكولين لتحديد قيم التوتر السطحي المتوازن (EST) باستخدام طريقة الفقاعة الناشئة (EBM) وطريقة فقاعة الغزل (SBM) لمرحلة مائية تحتوي على سطح الأرض ضد الهواء.
مقالة منهجية
يتم تقديم بروتوكولين لتحديد قيم التوتر السطحي المتوازن (EST) باستخدام طريقة الفقاعة الناشئة (EBM) وطريقة فقاعة الغزل (SBM) لمرحلة مائية تحتوي على سطح الأرض ضد الهواء.
نعرض بروتوكولين قويين لتحديد قيم التوتر السطحي المتوازن (EST) مع اختبارات اضطراب المنطقة. يجب تحديد قيم EST بشكل غير مباشر من قيم التوتر السطحي الديناميكي (DST) عندما تكون قيم التوتر السطحي (ST) في حالة ثابتة ومستقرة ضد الاضطرابات. وقد تم اختيار طريقة الفقاعة الناشئة (EBM) وطريقة فقاعة الغزل (SBM)، لأنه، مع هذه الطرق، فإنه من السهل إدخال اضطرابات المنطقة مع مواصلة قياسات التوتر الديناميكي. وقد استخدم التوسع المفاجئ أو الضغط المفاجئ لفقاعة الهواء كمصدر لاضطراب المنطقة بالنسبة لـ EBM. وفيما يتعلق بـ SBM، استُخدمت التغيرات في تردد دوران محلول العينة لإنتاج اضطرابات في المنطقة. تم استخدام محلول مائي Triton X-100 لتركيز ثابت فوق تركيز الميكل الحرج (CMC) كحل نموذجي للتوتر السطحي. كانت قيمة EST المحددة لواجهة الهواء/الماء النموذجية من EBM 31.5 ± 0.1 mN·m-1 وأن من SBM كانت 30.8 ± 0.2 mN·m-1. يوفر البروتوكولان الموصوفان في المقالة معايير قوية لتحديد قيم EST.
إن تحديد التوتر السطحي المتوازن أو التوتر بين الوجهين المتوازنين (EIFT) لواجهة معينة للهواء/الماء أو النفط/الماء هو خطوة حاسمة للتطبيقات في مجموعة واسعة من المناطق الصناعية مثل detergency، وتعزيز استعادة النفط ، والمنتجات الاستهلاكية، والمستحضرات الصيدلانية1،2،3،4. وينبغي تحديد قيم التوتر هذه بصورة غير مباشرة من التوتر السطحي الدينامي (DST) أو التوتر الديناميكي بين الوجهين (DIFT)، لأن قيم التوتر الدينامية هي وحدها القابلة للقياس المباشر. يتم تحديد قيم التوتر السطحي الديناميكي (أي قياس قيم التوتر كدالة للوقت) على فترات زمنية منتظمة. تعتبر قيم توتر التوازن يتم تحديدها عندما تكون قيم التوقيت الدولي في حالة ثابتة. يتم تأسيس قيم التوتر السطحي التوازن الحقيقي بشكلأفضل عندما تكون مستقرة ضد الاضطرابات 5. وقد تم الإبلاغ عن العديد من الملاحظات من الاسترخاء التوتر بعد ضغط المنطقة السطحية سابقا من قبل ميلر وLunkenheimer، الذين استخدموا اثنين من أساليب قياس الشد الكلاسيكية، وحلقة دو نوي وطرق لوحة فيلهلمي6،7 ،8. هذه الأساليب هي أقل دقة من تلك المستخدمة في هذه الدراسة، وتقاس تلك DSTs كل بضع دقائق. وقد تم تطوير العديد من التقنيات لقياس التوتر السطحي (ST) أو قيم التوتر بين الوجه (IFT) للواجهات، ولكن هناك فقط عدد قليل من التقنيات التي يمكن استخدامها لقياس قيم التوقيت الدولي أو DIFT والسماح للمرء بتطبيق اضطرابات لاختبار استقرار قيم التوتر ثابت الدولة المكتسبة9. إذا كان الحل المائي يحتوي على مخاليط السطحي، وعندما أحد المكونات الامتزاز أسرع بكثير من غيرها، ثم قد يكون هناك هضبة مؤقتة في منحنيات التوقيت الدولي10. ثم قد لا تعمل الأساليب المعروضة بشكل جيد في الجداول الزمنية القصيرة كما هو الحال بالنسبة لعناصر واحدة من المواد الخافضة للتوتر السطحي، ولكنها قد تعمل إذا تم تمديد الإجراءات قليلاً لتغطية جداول زمنية أطول.
البروتوكولات الموصوفة هنا تظهر البيانات التمثيلية فقط لقيم التوتر السطحي من محلول الهواء / مائي. ومع ذلك، تنطبق هذه البروتوكولات أيضا على IFT من محلول مائي ضد سائل ثان، مثل النفط، الذي هو غير قابل للامتزاج مع محلول مائي وكثافة أقل من ذلك من الحل المائي. هنا، نقدم طريقتين قويتين تفيان بهذه المعايير، طريقة الفقاعة الناشئة (EBM) وطريقة فقاعة الغزل (SBM). في كلا الأسلوبين، يحدد المرء قيم ST التي تستند إلى أشكال الفقاعة ولا تتطلب معلومات زاوية الاتصال، والتي يمكن أن تقدم شكوك وأخطاء كبيرة في القياسات. بالنسبة لـ EBM، يتم إدخال اضطرابات المنطقة عن طريق تغيير حجم الفقاعة الناشئة فجأة من طرف إبرة الحقنة. بالنسبة لـ SBM، يتم استخدام التغيرات في تردد دوران العينات لاضطرابات المنطقة. وتهدف البروتوكولات التفصيلية إلى توجيه الباحثين في هذا المجال، بحيث يمكنهم تجنب الأخطاء أو الأخطاء الشائعة في قياس التضيق الديناميكي والتوازن والمساعدة على منع التفسيرات غير الدقيقة للبيانات المكتسبة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. الحد الأدنى من مواصفات الصك
2. المواد وإعداد عينة
3. قياس اللقان السطحي مع طريقة فقاعة الناشئة (EBM)
دج ( ، حيث γ هو التوتر السطحي (N ·m-1)، Δי هو الفرق الكثافة للمرحلة السائلة والهواء (كجم · م-3)، وg هو تسارع الجاذبية (م2·s-1)). يمكن تقدير الحد الأقصى لحجم الفقاعة (Vكحدأقصى) على أنه 1dc3/6.4. قياس الشد السطحي مع طريقة فقاعة الغزل (SBM)
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
التوتر السطحي الديناميكي والتوتر السطحي المتوازن من محلول تريتون X-100 مائي مع EBM
تم قياس قيم SST من حلول تريتون X-100 ضد الهواء، وتم اختبار استقرارها للحل المائي 5 mM; ال [كم] ل هذا [سورفكتر] في ماء 0.23 [مم]14. تم الحصولعلى SST 1, 31.5 ± 0.1 mN·m-1, حوالي 20 s بعد تشكيل فقاعة (الشكل3). بعد حوالي 25 ثانية، تم ضغط المساحة السطحية من A 1 = 11.4 مم2 إلى A= 9.0 مم2 ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وEBM وSBM طريقتان بسيطتان وقويتان لتحديد قيم التوتر للهواء/الماء أو النفط/الماء البينية عند الضغط الجوي. المعلومات المسبقة لهذه الطرق هي كثافة كل مرحلة، ولا توجد معلومات زاوية الاتصال مطلوبة لتحديد قيم التوتر9. ومن القيود الرئيسية على هذه التقنيات أن العينات ينبغي أن يكون لها لزوجة منخفضة، وأن تكون على مرحلة واحدة أو أقل من الذوبان السطحي. يتم استخدام البروتوكولين، EBM وSBM، لقياس قيم التوقيت الدولي لمراقبة هاك كدالة للوقت. عند الوصول إلى قيمة SST يتم اختبار استقرار قيمة SST عن طريق قياس التوقيت ا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.
ويعرب المؤلفون عن امتنانهم لشركة بايونير للنفط (فينسين، IN) للحصول على الدعم المالي.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 10 وميكرو ؛ L ، موديل 1701 SN SYR ، NDL الأسمنتي ، مقياس مخصص ، الطول ، نمط النقطة | هاميلتون | 80008 | مقياس: 26 ثانية ، طول الإبرة: 2.5 بوصة ، نمط النقطة: 2 |
| أنطون بار مقياس الكثافة | أنطون بار | DMA 5000 | |
| نظام تنقية المياه MicroPure Barnstead | Thermo Fisher Scientific | 50132374 | |
| مقياس شد الفقاعة الناشئة | Ram &ecute ؛ -Hart Instrument نموذج شركة | 790 | |
| شد فقاعة الغزل | البياناتأدوات الفيزياء | SVT 20 | |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | X100 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن