Nauwkeurige bepaling van de evenwichts spanning waarden met oppervlakte Perturbatie tests

De bepaling van de evenwichts oppervlaktespanning (EST), of de evenwichts Interfaciale spanning (EIFT), van een bepaalde lucht/water-of olie/water-interface is een cruciale stap voor toepassingen in een breed scala van industriële gebieden, zoals detergerende, verbeterde olieterugwinning , consumentenproducten en Pharmaceutica^1,2,3,4. Dergelijke spanningswaarden moeten indirect worden bepaald van de dynamische oppervlaktespanning (DST) of de dynamische Interfaciale spanning (DIFT), omdat alleen dynamische spanningswaarden rechtstreeks meetbaar zijn. Dynamische oppervlakte spanningwaarden (d.w.z. het meten van spanningswaarden als functie van de tijd) worden met regelmatige tijdsintervallen bepaald. De waarden van de evenwichts spanning worden geacht te zijn bepaald wanneer de ZOMERTIJD waarden zich in steady state bevinden. Ware evenwichts oppervlaktespanning waarden zijn beter vastgesteld wanneer ze stabiel tegen verstoringen⁵. Verschillende waarnemingen van de spanning ontspanning na oppervlakte compressie zijn eerder gerapporteerd door Miller en lunkenheimer, die gebruikt twee klassieke tensiometrie methoden, de du Noüy ring en de Wilhelmy plaat methoden^{6,7 ,8}. Deze methoden zijn minder nauwkeurig dan degene die in deze studie werden gebruikt, en die DSTs werden om de paar minuten gemeten. Er zijn tal van technieken ontwikkeld voor het meten van de oppervlaktespanning (ST) of Interfaciale spanning (IFT) waarden van interfaces, maar er zijn slechts een handvol technieken die kunnen worden gebruikt om de DDB-of DIFT-waarden te meten en om perturbaties toe te passen voor het testen van de stabiliteit van de verworven steady-state spanningswaarden⁹. Als de waterige oplossing bestaat uit oppervlakteactieve stoffen en wanneer een van de componenten veel sneller adsort dan de andere, dan kan er een tijdelijk plateau zijn in de DST-curves¹⁰. Dan kunnen de gepresenteerde methoden niet goed werken in de korte tijdschema’s als voor één component oppervlakteactieve stoffen, maar ze kunnen nog steeds werken als de procedures licht worden verlengd om langere tijdschema’s te dekken.

De hier beschreven protocollen tonen representatieve gegevens alleen voor oppervlaktespanning waarden van een lucht/waterige oplossing. Deze protocollen zijn echter ook van toepassing op de IFT van een waterige oplossing tegen een tweede vloeistof, zoals een olie, die niet mengbaar is met de waterige oplossing en een kleinere dichtheid heeft dan die van de waterige oplossing. Hier presenteren we twee robuuste methoden die voldoen aan deze criteria, de opkomende Bubble-methode (EBM) en de Spinning Bubble Method (SBM). In beide methoden bepaalt men de ST-waarden die zijn gebaseerd op bellen vormen en vereisen geen contacthoek-informatie, die aanzienlijke onzekerheden en fouten in de metingen kan introduceren. Voor de EBM worden perturbaties in het gebied geïntroduceerd door het volume van de bubbel die uit een naaldpunt van de injectiespuit komt abrupt te veranderen. Voor de SBM worden veranderingen in de rotatie frequentie van de monsters gebruikt voor perturbaties in het gebied. De gedetailleerde protocollen zijn bedoeld om onderzoekers in het veld te begeleiden, zodat ze veelvoorkomende fouten of fouten in dynamische en evenwichts tensietrie kunnen voorkomen en onnauwkeurige interpretaties van de verworven gegevens helpen voorkomen.