Тензиометр BP2

Снят с производства. Замена — тензиометр BPT

Тензиометр BP2 измеряет поверхностное динамическое натяжение жидкости, используя метод максимального давления в пузырьке (метод Ребиндера).

Применение

• Разработка ПАВ
• Процессы разбрызгивания
• Очищающие и моющие средства
• Процессы нанесения покрытий и печати
• Процессы при электрохимическом нанесении покрытий

Достоинства

• Простота в эксплуатации
• Непосредственное измерение давления в пузырьке
• Прецизионное измерение возраста поверхности и частоты пузырьков
• Широкие возможности для измерения натяжения поверхностей с разным возрастом
• Высокая производительность
• Встроенное устройство для изменения давления воздуха
• Метод измерения - пузырьковый под давлением.
• Управление прибором и коррекция настроек осуществляется с помощью ПК.

Описание

Многие химические и физические процессы, которые используют поверхностно-активные вещества, происходят в течение долей секунды. Распыление, печатание и смачивание все суть динамические процессы Поверхностное натяжение может разительно меняться в течение десятых, сотых долей секунд. Поверхностно активные молекулы диффундируют и ориентируют себя на заново формируемых поверхностях с различными скоростями. Они меняют поверхностное натяжение с разными скоростями, в зависимости от типа молекулы и окружающей среды. Когда разрабатывались поверхностно-активные вещества, основной целью было получить молекулы, которые быстро уменьшают поверхностное натяжение. Традиционным тензиометром, использующим метода кольца, невозможно отследить быстрые изменения. Однако это стало возможно с появлением тензиометров, основанных на методе давления пузыря.

Метод исследования

Исследуемую жидкость помещают в термостатируемый сосуд в инструмент. Капилляр опускают до уровня поверхности жидкости и затем погружают на глубину ровно 10 мм с помощью специального механизма. Другой конец капилляра присоединен к трубке с подачей газа. Датчик давления расположен также на этом конце капилляра. Во время измерений воздух (либо инертный газ) подается через капилляр. На другом конце появляются пузыри и измеряется их давление. Тензиометр постоянно уменьшает скорость газа, что вызывает скорость появления пузырей. Увеличивается время жизни каждого пузыря. Высокая скорость формирования пузыря эквивалентна короткой жизни поверхности.

С использованием этого метода, могут быть получены времена жизни поверхности от 5 мили секунд до 60 секунд. Во время роста пузыря давление в нем увеличивается и достигает максимума во время того, как радиус пузыря и капилляра становятся одинаковыми. Как только радиус пузыря превышает радиус капилляра, происходит сильное увеличение давления в пузыре, и как следствие, дальнейшее быстрое увеличение радиуса пузыря.

Процесс описывается формулой:

σ = r (Pmax – Po) / 2

где:

• σ: поверхностное натяжение
• Pmax: максимальное давление в пузыре при r капилляра = r пузыря
• Po: гидростатическое давление
• r: радиус капилляра

Кинетика поверхностно-активных веществ

Во время измерения, скорость потока газа постоянно уменьшается. Поскольку увеличивается время жизни пузыря, больше времени появляется у веществ, аккумулирующихся на границе жидкость/газ. Следовательно, динамическое поверхностное натяжение должно уменьшаться при увеличении времени жизни поверхности. В пределе очень долгое время жизни пузыря должно дать такие же значения поверхностного натяжения, как и статические методы. Однако это слишком долгий процесс.

Существует несколько полезных факторов, которые помогают эффективнее изучать динамическое поверхностное натяжение. Почти все поверхностно-активные вещества содержат молекулы разных весов. Это распределение влияет на поверхностное натяжение т.к. меньшие молекулы быстрее диффундируют в растущих пузырях. Из данных о динамическом поверхностном натяжении можно сделать выводы о распределении веса молекул, или определять растворы с концентрацией выше критической мицелла концентрации.

Измерение давления газа критично для работы инструмента. По этой причине, датчик давления расположен сразу перед подачей газа в капилляр.

Программное обеспечение

BP2 программа полностью контролирует инструмент, записывает данные и отображает результаты в виде различных графиков:

• Поверхностное натяжение как функция времени жизни поверхности
• Поверхностное натяжение как функция частоты пузырей
• Время жизни поверхности как функция частоты пузырей
• Максимальное давление как функция частоты пузырей

Пользователь может самостоятельно программировать различные измеряющие процедуры посредством специального MACRO языка. Это сильно увеличивает гибкость работы оператора с инструментом.

Технические характеристики

Принадлежности

• Термостат
• Термостат со встроенным магнитным миксером
• Регулятор давления для настройки частоты