Точное определение значений эквилибриума поверхностного напряжения с тестами на возмущения в области

Эти протоколы могут быть включены в протоколы измерения напряженности. Например, они могут быть использованы для измерения равновесного межконфессионального напряжения между водными и нефтяными фазами. Каждый из двух протоколов в этом видео может быть использован для получения надежных и надежных равновесных значений поверхностного напряжения.

Эти значения могут быть установлены после проверки их стабильности против возмущений области. Для начала подготовьте тенциометр и образец, как описано в текстовом протоколе. Затем выберите перевернутую иглу из нержавеющей стали на основе предполагаемых значений поверхностного натяжения и поместите ее на кончик дозатора устройства.

Затем загрузите 40 миллилитров жидкого образца в кварцевую ячейку. Поместите ячейку поверх платформы образца. Отрегулируйте высоту перевернутой иглы таким образом, чтобы кончик иглы был не менее чем на 20 миллиметров ниже поверхности жидкого образца.

Ввесите один миллилитр воздуха через погруженную перевернутую иглу, чтобы удалить примеси, которые могли бы присутствовать на кончике шприца, и улучшить поверхностную химическую чистоту воздушного/жидкого интерфейса. Затем экспериментально определите первоначальный объем пузыря. Выпределите вычисленный первоначальный объем пузыря, чтобы сформировать пузырь на кончике перевернутого шприца.

Убедитесь, что пузырь находится в гидростатическое равновесие так, что пузырь не двигается. Измерьте динамическое поверхностное натяжение в зависимости от формы производимого воздушного пузыря на кончике иглы. Каждую секунду вычисляйте поверхностное натяжение на основе метода анализа формы осемметрической капли уравнения Лаплас-Янг.

Сравните фактическую форму пузыря с расчетной формой. Если две формы пересекаются, то уравнение Лаплас-Янг является действительным. Этот вывод полностью действителен, когда пузырь перестает двигаться и поверхностное натяжение перестает меняться.

Измерьте поверхностное натяжение как функцию времени до тех пор, пока не будет достигнуто первое устойчивое поверхностное натяжение. Устойчивое натяжение поверхности состояния определяется как плоскость значения, за которой поверхностное натяжение изменяется менее чем на один миллиневтон на метр или менее чем на 5% в нескольких последовательных динамических измерениях поверхностного натяжения. При устойчивом напряжении поверхности состояния замыкаете объем пузыря и площадь поверхности.

Затем уменьшите объем пузыря, удалив один микролитер воздуха и запикай новый объем и площадь пузыря. Продолжайте измерять динамическое поверхностное натяжение в районах до тех пор, пока динамическое поверхностное натяжение не достигнет второго устойчивого натяжения поверхности состояния. Затем расширьте объем пузыря, впрысая один микролитер воздуха так, чтобы объем и площадь были похожи на начальные значения.

Продолжайте измерять динамические значения поверхностного натяжения до тех пор, пока не будет достигнуто третье устойчивое поверхностное натяжение состояния. Если три устойчивых значения поверхностного натяжения состояния отличаются друг от друга менее чем на один миллиньютон на метр, или менее чем на 5%, то мы определяем их среднее значение как равновесное поверхностное натяжение. Поместите заполненный держатель образца внутри вращающейся камеры вращающегося тенциометра, а затем вращай трубку при 500 об/мин.

Это должно предотвратить миграцию вводимого пузыря вверх или присоединение к стенке трубки. Затем загрузите в шприц два микролитера воздуха. Вставьте иглу шприца через резиновую перегородку, которая уплотняет вращательную трубку и впрыскивает два микролитровых пузырька воздуха в вращающаяся трубку.

Увеличьте частоту вращения образца трубки так, чтобы пузырь приближался к оси вращения и деформируется больше из-за увеличения центробежных сил. Продолжайте ускорять его до тех пор, пока соотношение длины горизонтального пузыря к его радиусу в середине пузыря не будет восемь или больше. Затем отрегулируйте угол наклона измерительной камеры, чтобы распоидать образец трубки горизонтально.

Это предотвратит движение пузыря и поможет достичь гиростатического равновесия для осемметрической формы, предполагаемой в уравнении Лаплас-Янг и используемом алгоритме. Теперь измерьте и замитьте динамические значения поверхностного натяжения с интервалом в одну секунду. Продолжайте на фиксированной частоте вращения до тех пор, пока поверхностное натяжение не достигнет стабильного значения состояния.

Кроме того, записывают объем пузыря и площадь. После записи измените частоту вращения на вторую частоту вращения, чтобы варьировать площадь поверхности. Измерьте динамическое поверхностное натяжение на фиксированной частоте вращения, как только достигнет второго стабильного значения состояния на новой частоте.

На данный момент, также записывать новый объем пузыря и области. Затем измените частоту вращения так, чтобы она была близка к исходному значению. Измерьте динамические значения поверхностного напряжения на этой фиксированной частоте вращения до тех пор, пока не будет достигнуто третье устойчивое значение состояния.

Опять же, записывают новый объем пузыря и площадь. Используя формирующийся метод пузыря, устойчивые значения поверхностного натяжения состояния пятимимолярного раствора Triton X-100 были измерены с воздуха. Эта концентрация выше критической концентрации micelle для этого сурфактанта в воде.

Устойчивое натяжение поверхности состояния 31,5 миллиневтонов на метр было получено примерно через 20 секунд после формирования пузыря. Примерно через 25 секунд объем и площадь пузыря были уменьшены, а динамическое поверхностное натяжение упало до 31 и в течение одной секунды и увеличилось до 31,5, что ознаменовав устойчивое состояние поверхностного натяжения номер два. Примерно через 50 секунд объем и площадь пузыря были резко увеличены, а динамическое значение поверхностного натяжения мало изменилось, и, следовательно, устойчивое состояние поверхностного натяжения номер три было определено как 31,5 миллиневтонов на метр, а также.

Все три значения SST были одинаковыми, поэтому было определено равновесное поверхностное натяжение 31,5 миллинютонов на метр. Используя метод спиннинг пузырь, устойчивое состояние поверхностного натяжения было установлено, что 30,9 миллиневтонов на метр, устойчивое состояние поверхностного натяжения два было установлено, что 30,6, и устойчивое состояние поверхностного напряжения три и равновесное поверхностное натяжение было установлено, что 30,8. Эти два метода имели 2,2%-ную разницу в равновесных значениях поверхностного натяжения при измерении пятимимолярного Triton X-100.

Вероятно, это было связано с определенными систематическими ошибками. Самое главное, что нужно помнить для формирующегося метода пузыря является поддержание условий, близких к гидростатическим равновесиям. Для метода спиннинг пузырь, не забудьте применить правильное уравнение.

Методы, описанные в этом видео, также могут быть применены для определения равновесных межконфессиональных значений напряженности между фазами воды и нефти. Эти методы обеспечивают более надежный способ расчета того, сколько сурфактант поглощает, когда в равновесии на воздушно-водном интерфейсе. Он также может быть использован для определения степени агрегации сурфактантов в растворе, называемом micellization.