SVT - Видеотензиометр с вращающейся каплей

Видеотензиометры с вращающейся каплей серии SVT представляют собой специализированные оптические приборы для измерения крайне низких межфазных натяжений и реологических свойств. Этот метод измерения предлагает непревзойденные возможности для анализа эффективности поверхностно-активных веществ при разработке эмульсий или при увеличении нефтеотдачи. Далее вы узнаете о возможностях, которые предлагает тензометрия с вращающейся каплей , а также о нашем SVT 25 с его принадлежностями и интуитивно понятным программным управлением .

Тензиометрия с вращающейся каплей

Тензиометрия с вращающейся каплей является предпочтительной технологией для измерения очень малых межфазных натяжений. Метод основан на анализе оптического контура капли. Эта капля не свисает с дозирующей иглы и не подвергается гравитации, а находится внутри вращающегося капилляра .

Внутри капилляра центробежная сила выталкивает более плотную жидкость, окружающую каплю, наружу, в то время как менее плотная капля выталкивается к оси вращения. Следовательно, капля деформируется цилиндрически , а ее межфазная поверхность увеличивается. Межфазное натяжение противодействует этому увеличению площади и поэтому может быть определено путем анализа равновесной формы капли.

оценка Воннегута

Простым и общепризнанным методом оценки сильно вытянутых капель является расчет межфазного натяжения по Воннегуту. Здесь форма, которую принимает капля при вращении с угловой скоростью ω, аппроксимируется цилиндром. Цилиндр имеет энергию вращения, уменьшающуюся с уменьшением радиуса, что компенсирует увеличение межфазной энергии за счет увеличения удлинения и площади межфазной поверхности. В равновесном состоянии достигается минимум энергии. Уравнение Воннегута:

Капельная деформация по принципу вращающейся капли

Повышение нефтеотдачи (EOR)

Сверхнизкое межфазное натяжение наблюдается, в частности, в микроэмульсиях , которые используются, например, для повышения нефтеотдачи . При подходящих условиях из воды, масла и поверхностно-активного вещества самопроизвольно образуются микроэмульсии. Термическая стабильность микроэмульсии играет решающую роль, поскольку температура в нефтяном пласте может значительно превышать температуру кипения воды. Таким образом, измерения с перегретыми до 130 °С водными растворами являются важным этапом в исследовании соответствующих ПАВ и составов смесей.

Межфазная реология

С помощью тензометрии с вращающейся каплей также можно проанализировать, как интерфейс реагирует на увеличение или уменьшение его площади ( межфазная реология ). Например, как быстро поверхностно-активные вещества из объема могут адсорбироваться на границе раздела, чтобы стабилизировать вновь образованную эмульсию? Чтобы исследовать такие вопросы, скорость вращения в эксперименте с вращающейся каплей варьируется, обычно колебательным образом, что непосредственно приводит к изменению размера межфазной области.

СВТ 25

Видеотензиометр с вращающейся каплей SVT 25 представляет собой компактный оптический измерительный прибор для определения межфазного натяжения от низкого до сверхнизкого и реологических свойств поверхности раздела. Высочайшая точность и воспроизводимость результатов измерений гарантируется хорошо зарекомендовавшей себя методикой измерения и первоклассными механическими и оптическими компонентами. Благодаря современным электронным компонентам SVT 25 может управляться интуитивно через панель управления TP 50 .

Для эффективной процедуры измерения измерительная ячейка с вращающимся капилляром установлена ​​на поворотном столе, что позволяет оператору легко перемещать исследуемую каплю в поле зрения камеры. Быстрый 6,5-кратный зум-объектив с точной фокусировкой позволяет анализировать как мелкие, так и крупные капли.

Благодаря высокопроизводительной камере с интерфейсом USB 3 вращающуюся каплю можно анализировать с исключительным разрешением. Быстрые процессы, например, во время экспериментов с колебаниями, могут быть захвачены со скоростью до 3250 кадров/с . После обнаружения падение автоматически отслеживается подвижной камерой .

Высокодинамичный измерительный привод обеспечивает равномерное вращение даже при самых высоких скоростях вращения до 20 000 об/мин . Кроме того, он допускает синусоидальные изменения скорости вращения для измерения колебаний и для быстрых шагов скорости вращения с макс. ускорение до 500 об/с ² .

SVT 25 с терморегулируемой измерительной ячейкой MC-TPC 25 и панелью управления TP 50

Образцы можно легко поместить внутрь SVT 25 в течение нескольких секунд благодаря быстросменным капиллярам с идеальной точностью подгонки. Следовательно, может быть обеспечена самая высокая пропускная способность. Чтобы избежать длительных процедур очистки, для измерения также можно использовать одноразовые стеклянные пробирки с соответствующими держателями.

Смотровые окна измерительных ячеек для SVT 25 можно легко снять, открутив всего два винта с накатанной головкой, и их легко очистить в случае их контакта с материалом образца.

Внутри терморегулируемых измерительных ячеек можно достичь температуры в диапазоне от -30 °C до 180 °C . Это облегчает воссоздание многих различных условий окружающей среды. Благодаря специально разработанному капилляру и более высокой устойчивости к давлению SVT 25 можно использовать даже с растворами на водной основе при температуре до 130 °C .

Основные характеристики

• Измерение межфазного натяжения от низкого до сверхнизкого по контуру вращающихся капель по моделям Воннегута, Кайяса-Шехтера-Уэйда или Юнга-Лапласа
• высокодинамичный измерительный привод с 0 … 20000 об/мин
• измерения колебаний с периодами колебаний 0,5 с …∞ и макс. ускорение 500 об/с ²
• моторизованный поворотный стол
• светосильный 6,5-кратный зум-объектив со встроенным непрерывным точным фокусом
• моторизованная подвижная оптика для автоматического слежения за движущимися каплями
• высокопроизводительная камера с интерфейсом USB 3, сенсором 2/3″, макс. 2048 x 1088 пикселей, макс. 3250 кадров/с
• точная, быстрая и простая в использовании система капиллярного обмена
• LED-подсветка с функцией стробоскопа и регулируемой щелевой диафрагмой
• измерительные ячейки с регулируемой температурой для температур от -30 °C до 180 °C
• специальный капилляр для измерения растворов на водной основе при температуре до 130 °C
• функция автоматической калибровки для исправления оптических искажений, вызванных капиллярами (эффект цилиндрической линзы)
• Панель управления TP 50 с сенсорным экраном и прецизионным колесиком управления