Caracterização da Emulsão Usando a Espectroscopia Acústica dos Produtos da Científico-Partícula de Horiba

Lista do Assunto

Fundo
Introdução
Sumário
Estabilidade de Medição da Emulsão
Efeitos do Surfactant na Formação da Emulsão
Referências

Fundo

Os instrumentos da medida da partícula de HORIBA oferecem sistemas óticos avançados, algoritmos poderosos, e software flexível, combinado com os sistemas de manipulação avançados da amostra e uma série completa das opções.

O comprometimento de HORIBA aos instrumentos da caracterização da partícula traz-lhe a escala a mais larga das soluções a seu incluir das necessidades da análise da partícula:

Introdução

A Medida do tamanho da gota da emulsão pode ser realizada sem diluição pelo uso da espectroscopia acústica da atenuação. Esta técnica analítica pode medir sistemas das emulsões em concentrações até 50 volumes %, permitindo a caracterização em um estado real.

Sumário

Há muitos exemplos da caracterização bem sucedida da distribuição de tamanho da partícula e do potencial do zeta de gotas da emulsão usando a espectroscopia acústica [1, 2]. Esta nota de aplicação é uma repetição em certa medida o trabalho de McClements' [3] com emulsões da hexadecane-em-água e do água-em-petróleo, para mostrar a escala das experiências que podem ser conduzidas com medidas acústicas.

Estabilidade de Medição da Emulsão

Uma emulsão foi preparada que contem 25% por peso do hexadecane na água. Os espectros medidos da atenuação (Figura 1) exibiram uma dependência pronunciada do tempo. A atenuação sadia foi encontrada para aumentar no valor enquanto o tempo decorreu. Este aumento na atenuação correspondeu à população da gota que torna-se menor em tamanho. O tamanho mediano da gota foi reduzido em quase duas vezes durante uma experiência das meias horas.

Figura 1. espectros Medidos da atenuação

Esta redução do tamanho da gota foi causada pela tesoura induzida por um agitador magnético usado na câmara da amostra do instrumento DT-1200. Enquanto a emulsão foi agitada, as gotas maiores foram fragmentadas em gotas menores. Figura 2 mostra a progressão da distribuição de tamanho da partícula com tempo.

Figura 2. Progressão da distribuição de tamanho da partícula com tempo

Efeitos do Surfactant na Formação da Emulsão

Um Outro parâmetro importante que afeta emulsões é a concentração do surfactant que afecta a química de superfície. Este factor foi testado para uma emulsão reversa do água-em-petróleo. A fase do petróleo era óleo de lubrificação simplesmente disponível no comércio do carro diluído duas vezes com o diluidor de pintura a fim reduzir a viscosidade da amostra final. Figura 3 ilustra resultados para as emulsões preparadas com o 6% por peso da água.

Figura 3. Resulta para as emulsões preparadas com o 6% por peso da água

Esta Figura mostra os espectros da atenuação para três amostras. A primeira amostra era uma fase pura do petróleo e exibia a mais baixa atenuação.

É importante medir a atenuação do media de dispersão puro quando um líquido novo é avaliado. Neste caso particular, a atenuação intrínseca da fase do petróleo era quase 150 dB/cm em 100 Megahertz que é mais de sete vezes mais altamente do que para a água. Esta atenuação intrínseca é uma contribuição muito importante para a atenuação do ultra-som nas emulsões. É o fundo para caracterizar o sistema da emulsão.

A emulsão sem surfactant adicionado foi medida duas vezes com duas cargas diferentes da amostra. Enquanto o índice de água foi aumentado a atenuação tornou-se maior no valor. Para este sistema, a atenuação foi encontrada para ser bastante estável com tempo.

A Adição de 1% por peso AOT (sulfosuccinate do ethylhexyl do bis 2 do sódio) mudou os espectros da atenuação dramàtica. Esta emulsão nova com química de superfície alterada foi medida duas vezes a fim mostrar a reprodutibilidade. A distribuição de tamanho correspondente da partícula é mostrada em Figura 4 e indica que o AOT converteu a emulsão regular em uma microemulsão porque se poderia esperar.

Figura 4. distribuição de tamanho da Partícula

Estas experiências analisadas no HORIBA DT-1200 (figura 5) mostraram que a técnica acústica é capaz de caracterizar a distribuição de tamanho da partícula de emulsões relativamente estáveis. As emulsões são encontradas Em muitos casos que não são estáveis na concentração dispersada do volume exigida para obter suficientes sinais da atenuação (geralmente acima de 0.5%).

Figura 5. O HORIBA DT-1200

A água Obscura em emulsões do combustível (diesel, combustível para reactores, gasolina) pode existir em concentrações da maré baixa somente de algum 100 volumes do ppm (0,01%) de água dispersada. As Tentativas em caracterizar estes sistemas sem surfactant adicionado conduziram aos espectros instáveis da atenuação e as gotas de água foram descobertas para separar da emulsão maioria e para estabelecer-se para fora nas paredes da câmara.

Referências

1. McClements, D.J. “Caracterização Ultra-sônica das Emulsões e das Suspensões”, Adv. no Colóide e na Relação Sci., 37 (1991) 33-72 2. Caçador, Revisão de R.J. “. Revelações Recentes na caracterização electroacoustic de suspensões coloidais e emulsões”, Colóides e Superfícies, 141, 37-65 (1998) 3. Dickinson, E., McClements, D.J. e Povey, M.J.W. “Investigação Ultra-sônica da dependência do tamanho de partícula da cristalização em emulsões da n-hexadecane-em-água”, em J.Colloid e em Relação Sci., 142,1, 103-110 (1991)

Source: Produtos da Científico-Partícula de Horiba

Para obter mais informações sobre desta fonte visite por favor Produtos da Científico-Partícula de Horiba.

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

Last Update: 16. January 2014 08:24

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