Emulsion Kennzeichnung Unter Verwendung der Akustischen Spektroskopie von Horiba-Wissenschaftlich-Partikel Produkten

Thema Liste

Hintergrund
Einleitung
Zusammenfassung
Messende Emulsions-Stabilität
Tensid Effekte auf Emulsions-Entstehung
Bezüge

Hintergrund

HORIBA-Partikel-Maßinstrumente bieten hoch entwickelte Optik, starke Algorithmen und die flexible Software an, kombiniert mit hoch entwickeltes Beispielverladesystemen und einer vollständigen Auswahl von Optionen.

Verpflichtung HORIBAS gegenüber Partikelkennzeichnungsinstrumenten holt Ihnen die breiteste Reichweite der Lösungen zu Ihrem Partikelanalysebedarf einschließlich:

Einleitung

Maß der Emulsionströpfchengröße kann ohne Verdünnung unter Anwendung von akustischer Verminderungsspektroskopie erreicht sein. Diese analytische Technik kann Emulsionsanlagen bei Konzentrationen bis zu 50 Volumen % messen und Kennzeichnung in einem Ist-Zustand erlauben.

Zusammenfassung

Es gibt viele Fälle der erfolgreichen Kennzeichnung der Teilchengrößeverteilung und des Zetapotentials von Emulsionströpfchen unter Verwendung der akustischen Spektroskopie [1, 2]. Diese Anwendungsanmerkung ist eine Wiederholung gewissermassen von McClements' Arbeit [3] mit Hexadekan-inwasser und Wasser-inschmieröl Emulsionen, die Reichweite der Experimente zu zeigen, die mit akustischen Maßen geleitet werden können.

Messende Emulsions-Stabilität

Eine Emulsion wurde 25% aufgrund der Überlegenheit des Hexadekans im Wasser enthalten vorbereitet. Die gemessenen Verminderungsspektren (Abbildung 1) wies eine ausgeprägte Zeitabhängigkeit auf. Die Geräuschminderung wurde gefunden, um der Größe zu erhöhen, während Zeit ablief. Diese Zunahme der Verminderung entsprach der Tröpfchenbevölkerung, die an Größe kleiner wird. Die mittlere Tröpfchengröße wurde bis zum fast zweimal während eines Experimentes der halben Stunde verringert.

Abbildung 1. Gemessene Verminderungsspektren

Diese Reduzierung der Tröpfchengröße wurde durch die Schere verursacht, die durch einen Magnetrührer verursacht wurde, der in der Beispielkammer des Instrumentes DT-1200 verwendet wurde. Während die Emulsion gerührt wurde, wurden die größeren Absinken in kleinere Tröpfchen zersplittert. Abbildung 2 zeigt die Weiterentwicklung der Teilchengrößeverteilung mit Zeit.

Abbildung 2. Weiterentwicklung der Teilchengrößeverteilung mit Zeit

Tensid Effekte auf Emulsions-Entstehung

Ein Anderer wichtiger Parameter, der Emulsionen beeinflußt, ist die Tensidkonzentration, die Oberflächenchemie beeinflußt. Dieser Faktor wurde auf ein Rückwasser-in-öl-emulsion geprüft. Die Schmierölphase war das Schmieröl des einfach handelsüblichen Autos, das zweimal mit Lackverdünner verdünnt wurde, um die Viskosität der abschließenden Probe zu verringern. Abbildung 3 stellt Ergebnisse für die Emulsionen dar, die mit 6% aufgrund der Überlegenheit des Wassers vorbereitet werden.

Abbildung 3. Resultiert für die Emulsionen, die mit 6% aufgrund der Überlegenheit des Wassers vorbereitet werden

Diese Abbildung zeigt die Verminderungsspektren für drei Proben. Die erste Probe war eine reine Schmierölphase und wies die niedrigste Verminderung auf.

Es ist wichtig, die Verminderung des reinen Dispersionsmittels zu messen, wenn eine neue Flüssigkeit ausgewertet wird. In diesem besonderen Fall war die tatsächliche Verminderung der Schmierölphase fast 150 dB/cm bei 100 MHZ, die mehr als siebenmal höher als für Wasser ist. Diese tatsächliche Verminderung ist ein sehr wichtiger Beitrag zur Verminderung des Ultraschalls in den Emulsionen. Es ist der Hintergrund für die Charakterisierung der Emulsionsanlage.

Die Emulsion ohne hinzugefügtes Tensid wurde zweimal mit zwei verschiedenen Beispielbelastungen gemessen. Während der Wassergehalt erhöht wurde, wurde die Verminderung in der Größe größer. Für diese Anlage wurde die Verminderung gefunden, um mit Zeit ziemlich stabil zu sein.

Zusatz von 1% nach Gewicht AOT (sulfosuccinate ethylhexyl Natriumbis 2) änderte die Verminderungsspektren drastisch. Diese neue Emulsion mit geänderter Oberflächenchemie wurde zweimal, zwecks Reproduzierbarkeit zu zeigen gemessen. Die entsprechende Teilchengrößeverteilung wird in Abbildung 4 gezeigt und anzeigt, dass das AOT die regelmäßige Emulsion in einen Microemulsion konvertierte, da man erwarten könnte.

Abbildung 4. Teilchengrößeverteilung

Diese Experimente analysiert auf dem HORIBA DT-1200 (Abbildung 5) prüfte, dass die akustische Technik zur Charakterisierung der Teilchengrößeverteilung der verhältnismäßig stabilen Emulsionen fähig ist. In vielen Fällen werden Emulsionen gefunden, die nicht bei der zerstreuten Volumenkonzentration stabil sind, die benötigt wird, um genügende Verminderungssignale zu erhalten (normalerweise über 0.5%).

Abbildung 5. Das HORIBA DT-1200

Dunstiges Wasser in den Kraftstoffemulsionen (Diesel, Düsenkraftstoff, Benzin) existiert möglicherweise bei Niedrigwasserkonzentrationen nur einigen 100 PPM-Volumens (0,01%) zerstreuten Wassers. Versuche an der Charakterisierung dieser Anlagen ohne hinzugefügtes Tensid ergaben instabile Verminderungsspektren und Wassertröpfchen wurden getrennt von zur Massenemulsion entdeckt und strecken auf den Kammerwänden.

Bezüge

1. McClements, D.J. „UltraschallKennzeichnung von den Emulsionen und von den Suspensionen“, Adv. im Kolloid und in der Schnittstelle Sci., 37 (1991) 33-72 2. Hunter, R.J.-„Zusammenfassung. Neuentwicklungen in der electroacoustic Kennzeichnung von kolloid Suspension und Emulsionen“, Kolloide und Oberflächen, 141, 37-65 (1998) 3. Dickinson, E., McClements, D.J. und Povey, M.J.W. „Ultraschalluntersuchung der Teilchengrößeabhängigkeit der Kristallisation in N-Hexadekan-inwasser Emulsionen“, in J.Colloid und in der Schnittstelle Sci., 142,1, 103-110 (1991)

Quelle: Horiba-Wissenschaftlich-Partikel Produkte

Zu mehr Information über diese Quelle besuchen Sie bitte Horiba-Wissenschaftlich-Partikel Produkte.

Date Added: Apr 16, 2008 | Updated: Jan 16, 2014

Last Update: 16. January 2014 08:20

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