DE2916027C3 - Meßgerät insbeosndere für die Bestimmung niedriger Grenzflächenspannungen in einer rotierenden Kapillare (Grenzflächenspannungsmeßgerät) - Google Patents
Meßgerät insbeosndere für die Bestimmung niedriger Grenzflächenspannungen in einer rotierenden Kapillare (Grenzflächenspannungsmeßgerät)Info
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- DE2916027C3 DE2916027C3 DE19792916027 DE2916027A DE2916027C3 DE 2916027 C3 DE2916027 C3 DE 2916027C3 DE 19792916027 DE19792916027 DE 19792916027 DE 2916027 A DE2916027 A DE 2916027A DE 2916027 C3 DE2916027 C3 DE 2916027C3
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N13/00—Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
Description
Die Erfindung betrifft ein Meßgerät zur Bestimmung der Grenzflächenspannung zwischen zwei Fluiden, das
aus einer Kapillare, in der sich die zu untersuchenden Fluide befinden, mit einem Antrieb zur Drehung um ihre
Längsachse und einem die Kapillare in einer Lagerung aufnehmenden Gehäuse besteht.
Die Grenzflächenspannung zwischen 2 nichtmischbaren Fluiden kann durch den Einsatz von Tensiden
auf niedrige Grenzflächenwerte reduziert werden, deren genaue Bestimmung unter Einfluß der Temperatur,
Tensidkonzentration, Art und Zusammensetzung der Medien besonders wichtig ist.
Es ist bekannt, daß zur Bestimmung der Grenzflächenspannung nach der Methode rotierender Kapillaren
einseitig geschlossene Kapillaren verwendet werden, die mit den Medien gefüllt in die Meßapparatur
eingebracht werden. Dabei ist es notwendig, für jede Messung gefüllte Kapillaren vorzubereiten, und in das
Gerät einzubauen. Bei niedrigen Grenzflächenspannungen zwischen den zu untersuchenden Medien bereitet
es Schwierigkeiten, genügend große Volumina der weniger dichten Phase in die Kapillare einzubringen,
ohne eine Wandbenetzung herbeizuführen. Außerdem muß eine Vielzahl von Kapillaren vorbereitet werden,
um z. B. den Einfluß unterschiedlicher Konzentrationen an Tensiden zu bestimmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Medien in eine rotierende Kapillare einbringen zu
können, während einer Meßreihe die Medien austauschen zu können und genaue Temperaturen für den
Meßvorgang einstellen zu können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kapillare beidseitig offen ist, einer der beiden
Kapillaröffnungen gegenüber ein Injektor im Gehäuse angeordnet ist, dessen Injektionsnadel in die Kapillare
oder deren der Lagerung dienenden Verlängerung hineinreicht und die Kapillare direkt von einer
thermostatierten klaren Flüssigkeit über Zu- und Ableitungen umflossen wird.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung liegen neben einer schnellen und zuverlässigen
Einstellung der Temperatur in der Meßkapillare in einer besonders einfachen Handhabung, da der Einbau einer
gefüllten Kapillare in eine Apparatur entfällt und die Größe des einzubringenden leichteren Fluids praktisch
nicht begrenzt ist und außerdem ein Wandkontakt
ίο durch Einbringung des leichteren Fluids in eine rotierende
Kapillare vermieden wird. Weiterhin erlaubt die erfindungsgemäße Anordnung und Gestaltung der
Meßkapillare erstmalig die Messung und Beobachtung von Zeiteffekten, die sich unmittelbar nach der
Kontaminierung der beiden Fluide vollziehen und oftmals äußerst kurzfristig ablaufen. Ein weiterer Vorteil
der erfindungsgemäßen Ausführung besteht in der Möglichkeit einer schnellen Temperaturänderung über
die zirkulierende Thermoflüssigkeit So ist es nachgewiesenermaßen möglich, die temperaturabhängige
Grenzflächenspannung im Bereich von 200C bis 900C in
weniger als einer Stunde meßtechnisch zu erfassen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung
besteht in der Möglichkeit, eine zentrisch genau laufende Kapillare fest einzubauen und damit auf die
Verwendung eines Stroboskops als Lichtquelle zu verzichten, die in ihrer Lichtstärke begrenzt ist.
Durch Verwendung einer starken Lichtquelle kann der Meßvorgang statt über ein Mikroskop z. B. auf
jo einer Mattscheibe vorgenommen werden und damit eine erhebliche Erleichterung für den Beobachter erreicht
werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
J5 beschrieben.
Die in der Figur gezeigte Kapillare (1) ist zu beiden Enden in einer Halterung (la) geführt, die jeweils in
einem Lager (2) in den Gehäusedeckeln (3) laufen, die wiederum im Gehäuse (4) eingepaßt sind. Über
Abdichtung (5) sind die Gehäusedeckel nach beiden Seiten hin abgedichtet. Der Drehantrieb (6) treibt über
einen stufenlos regelbaren Antrieb die Kapillare (1), während durch den zylindrischen Ringraum (7) des
Gehäuses (4) thermostatiertes Öl über Einlaß (8) zum Auslaß (9) zirkuliert wird und die volumenmäßig kleine
Kapillare auf der gewünschten Meßtemperatur hält, wobei ein Meßfühler (18) in den zylindrischen Ringraum
(7) hineinragt. Das spezifisch dichtere Medium (17) der zu untersuchenden Fluide wird über die separate Einlaß-
TO öffnung (10) in die Kapillare (1) eingebracht und kann
über die Öffnungen (11) bzw. [Wa) austreten. Das
weniger dichte Meßfluid (16) wird über die Injektionsnadel (12), die permanent in die Halterung der
Kapillare [ia) hineinragt, mit dem gewünschten VoIumen eingegeben, wobei die Kapillare während dieses
Vorganges bereits rotieren kann.
Über zwei gegenüberliegenden Fenstern (13) und (\3a) im Gehäuse (4), abgedichtet gegen den zylindrischen
Ringraum (7) durch einen Glaszylinder (15), wird
w) mittels Mikroskop (14) die Form des eingegebenen Tropfens als weniger dichtes Fluid (16) gegen eine
Lichtquelle bestimmt. Diese Lichtquelle kann im Fall einer nicht exakt laufenden Kapillare auch durch ein
Stroboskop gebildet werden.
h5 Durch eine entsprechende Neigung der Kapillare
aus der Horizontalen mittels einer handelsüblichen Schwenkeinrichtung des Stativteils kann ein Zustand
eingestellt werden, unter dem das spezifisch dichtere
an dem spezifisch weniger dichten Tropfen vorbei tauscht werden kann und dabei (z. B. in seiner
[!konzentration) verändert werden kann. Der organg wird nach Austausch und erneuter
sntaler Ausrichtung der Kapillare vorgenommen. In entsprechender Weise kann gegen eine in der
Zusammensetzung unveränderte oder auch veränderte dichtere Phase ein neuer Tropfen eingegeben werden,
der in seinem Grenzflächenspannungsverhalten bestimmt werden soll.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Meßgerät zur Bestimmung der Grenzflächenspannung zwischen zwei Fluiden, das aus einer
Kapillare, in der sich die Untersuchungsfluide befinden, mit einem Antrieb zur Drehung um ihre
Längsachse und einem die Kapillare in einer Lagerung aufnehmenden Gehäuse besteht, d a durch
gekennzeichnet, daß die Kapillare beidseitig offen ist, einer der beiden Kapillaröffnungen
gegenüber ein Injektor im Gehäuse angeordnet ist, dessen Injektionsnadel in die Kapillare
oder deren der Lagerung dienenden Verlängerung hineini eicht und die Kapillare direkt von einer
thermostatierten klaren Flüssigkeit über Zu- und Ableitungen umflossen ist.
2. Meßgerät zur Bestimmung der Grenzflächenspannung zwischen zwei Fluiden nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine die Kapillare quer durchstrahlende starke Beleuchtungseinrichtung
vorhanden ist.
3. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung ein Stroboskop
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792916027 DE2916027C3 (de) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | Meßgerät insbeosndere für die Bestimmung niedriger Grenzflächenspannungen in einer rotierenden Kapillare (Grenzflächenspannungsmeßgerät) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792916027 DE2916027C3 (de) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | Meßgerät insbeosndere für die Bestimmung niedriger Grenzflächenspannungen in einer rotierenden Kapillare (Grenzflächenspannungsmeßgerät) |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2916027A1 DE2916027A1 (de) | 1980-10-23 |
DE2916027B2 DE2916027B2 (de) | 1981-02-26 |
DE2916027C3 true DE2916027C3 (de) | 1981-10-29 |
Family
ID=6068835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792916027 Expired DE2916027C3 (de) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | Meßgerät insbeosndere für die Bestimmung niedriger Grenzflächenspannungen in einer rotierenden Kapillare (Grenzflächenspannungsmeßgerät) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2916027C3 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4644782A (en) * | 1986-02-13 | 1987-02-24 | Regents Of The University Of Minnesota | Spinning rod interfacial tensiometer |
-
1979
- 1979-04-20 DE DE19792916027 patent/DE2916027C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2916027B2 (de) | 1981-02-26 |
DE2916027A1 (de) | 1980-10-23 |
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