ANALÝZA KAPALIN
VÁZANÁ PŘISEDLÁ KAPKA – CHYTRÝ ZPŮSOB MĚŘENÍ POVRCHOVÉHO NAPĚTÍ
ČERNÍK M. Uni-Export Instruments, s.r.o. www.uniexport.co.cz
Pro měření povrchového napětí kapalin se používá řada metod. Nejčastěji používanými metodami je asi měření prstencovou metodou Do Noüy nebo Wilhelmiho destičkou s pomocí silového tenziometru. Ovšem každá z metod má svá omezení a je snaha rozšířit portfolio metod použitelných různými měřicími přístroji. Například goniometry určené primárně k měření kontaktních úhlů mohly být použity i pro měření povrchového napětí metodou zavěšené kapky.
Firma Krüss vyvinula novou metodu určování povrchového napětí kapalin goniometrem – metodu vázané přisedlé kapky. Tato metoda nabízí 3 užitečná řešení: 1. Rychlý test kvality kapaliny určené k měření kontaktních úhlů na základě měření povrchového napětí. 2. Měření povrchového napětí tavenin až do teploty 2 000 °C. 3. Snadno použitelná metoda pro případy, kdy je problematické měřit metodou zavěšené kapky. Princip metody Po vytvoření kapky na pevném povrchu se tvar kapky ustálí na základě rovnováhy působících sil – povrchového napětí kapaliny (resp. mezi- fázového napětí mezi kapalinou tvořící kapku a materiálem, který ji obklopuje), gravitační síly působící na kapalinu a povrchové energie pevného povrchu. Proto není možné z tvaru kapky na běžném povrchu určit povrchové napětí. Aby bylo možné povrchové napětí určit, musí být kapka co největší a absolutně symetrická. Nově vyvinutá metoda využívá speciální podstavce s horní rovnou plochou ukončenou ostrými
hranami, přes které i kapka kapaliny s nízkým povrchovým napětím snadno nepřeteče. Je pak možné vytvořit dostatečně velkou kapku, jejíž tvar je dán rovnováhou pouze mezi povrchovým napětím a gravitačním působením na hmotu kapky. Obrazová analýza obrazu je pak schopna vyhodnotit tvar kapky a při známém objemu kapky a hustotě materiálu kapky lze vypočítat povrchové napětí. Aplikační příklady 1) Kontrola čistoty kapalin používaných pro měření kontaktních úhlů Nečistota kapalin používaných pro měření kontaktních úhlů může změnit povrchové napětí těchto kapalin a tím zkreslit měřené hodnoty kontaktních úhlů. Metodou vázané přisedlé kapky lze zkontrolovat povr- chové napětí kapalin přímo nadávkovaných z používaného dávkovacího systému, takže nehrozí zkreslení přenosem kapaliny do jiného přístroje. Měření se skládá z několika jednoduchých kroků: Pod dávkovací systém je umístěn očištěný podstavec. Na podstavec je nadávkována co největší kapka. Provede se analýza obrazu. Software umožňuje přímo podle nastavených mezí vyhodnotit kvalitu používané kapaliny a znázornit její použitelnost barvou záznamu. Obr. 3: Vyhodnocené výsledky měření povrchových napětí kapalin pro měření kontaktních úhlů
Obr. 1: Měření povrchového napětí metodou vázané přisedlé kapky
Obr. 2: Podstavce pro měření povrchového napětí metodou vázané při- sedlé kapky
32
CHEMAGAZÍN • 4 / XXXIII (2023)
Made with FlippingBook - professional solution for displaying marketing and sales documents online