TWI502193B - 透過相分離以檢測樣品安定性之裝置及方法 - Google Patents
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Description
本案係關於一種可用於量測待測樣品安定性的系統及方法。具體而言,本案之系統及方法藉由待測樣品之一端面,即時且可連續地量測該待測樣品之相分離狀態。
隨著科技的日益精進,對物質的要求標準也隨之提昇,而化妝品至今已逐漸成為人們日常生活的必需品。但化妝品的製程卻需要諸多的檢驗與品管分析,才能確保產品的安全與保障。其中評估乳化製品的安定與否為一重要關鍵,不只影響產品的外觀與安全性,並會直接影響到消費者的安全與購買意願。
乳化是由原來互不相溶的液體(例如油和水),互相混合成的均質狀態,其中一種液體成微滴狀(分散相)分散於另一種液體(連續相)。乳液之安定性因為乳液之油-水界面具有極大之自由能,以熱力學觀點而言,乳液是處在不安定的狀態,如果時間夠久,原互不相溶的兩個相遲早會分離。析言之,待其靜置一段時間後,乳液液滴會產生凝聚與併合之現象,嚴重時並可觀察到排液甚至巨觀到油、水相分離之現象。使乳液液滴產生凝聚與併合之原動力是微細液滴彼此
間藉著布朗運動(Brownian motion)或者是機械攪拌力互相碰撞所致。另外一個造成乳液不安定的原因是油與水相之間的比重差異性,當液滴之比重小於連續相之比重時,由於地心引力之影響,液滴會呈現浮上之趨勢;反之,當液滴之比重大於連續相之比重時,液滴會呈現沈降之趨勢。
乳化作用所製得的乳化液在食品、農藥、醫藥、化妝品、化工、機械加工、能源、環保等領域均有廣泛的應用,而在乳化作用中,是否能順利進行並得到穩定的乳狀液,乳化劑為重要關鍵。由於乳化劑的添加,乳化安定性將大幅地提昇,此時,若無一套檢測乳化安定性之系統,將無法快速得知乳化產品之安定性。因此,如何有效的檢測乳化安定性將是一大課題。
目前已有很多方法用於檢測乳化系統之安定性,如利用電導度計量測、目測計算相分離速度及粒徑分析等,謹分別簡介如下。
電導度(Conductivity)為導體或溶液流過電流的能力,其定義係為電流通過1 cm2
截面積,長1 cm之液柱電阻(Resistance)之倒數,單位則為mho/cm=S/cm=103
mS/cm=106
μS/cm。其公式如下。
K=G*
L/A (式1)
K:電導度(mho/cm或S/cm)G:測量所得之導電量L:兩極板間的距離(cm)A:極板的面積(cm2
)
其中,電導度計有一電極常數(Cell constant),便是上述式中之L/A。常見電導度測試方法,有惠士同電橋(Wheatstone bridge method)和柯耳勞希電橋法(Kolhrausch bridge method)等兩種。
由於水的電導度比油大很多,因此,當乳化製品的油水粒子產生分離現象時,乳態的電導度會有極大的數值變化。故利用電導度數值的測量,可得知乳化製品的安定性狀況是否良好。
請參閱第一(A)圖,其為利用傳統電導度計10量測乳液20安定性之示意圖。電導度計10具有探針101及探針保護部102,其中探針101為實際量測待測物電導度之構件,但由於探針101本體十分脆弱,故均需探針保護部102於週圍環繞,以避免探針101與容器直接撞擊而破損。當乳液20開始產生相分離(即油水相分離)時,由於水的比重大於油的比重,故水滴將沉降至容器底部,而此油水相分離將從容器
底部開始。惟探針101因探針保護部102環繞之故,無法與容器底部接觸,故電導度計10於油水相分離之始,並無法測得乳液20之電導度有任何顯著之變化。
請參閱第一(B)圖,其為利用傳統電導度計10量測乳液20安定性之另一示意圖。在第一(B)圖中,乳液20因油水相分離之故,形成了上層連續相態201、下層連續相態202及相分離介面203,其中下層連續相態202即為自乳液20分離出來的水。而利用電導度計10量測乳液20之油水相分離時,由於探針101方為實際量測待測物電導度之構件,故惟當相分離介面203接觸到探針101時,電導度計10才能因上層連續相態201與下層連續相態202(即水)兩者間電導度的差異,而在量測數據上開始產生顯著的變化。
續上所述,利用傳統電導度計量測乳液安定性時,不但無法於乳液產生相分離之始立刻開始測量,而係須待相分離介面接觸到探針時方得為之,且更需大量乳液作為樣品,以利安定性量測之進行。舉例而言,若一乳液樣品會產生油水相分離,惟由於樣品體積之故,傳統電導度計的探針並無法接觸到其油水相分離介面,甚或根本因探針保護部之阻擋而無法接觸到該乳液樣品本身,則傳統電導度計根本無法測量該乳液樣品的相分離狀態/安定性。
由於油相和水相的密度不同,乳狀液在靜置一段時間後,在重力作用下分散液滴將上浮或下沉,並在乳狀液中建立起平衡的液滴濃度梯度,接著液滴會密集的排列在體系的一端,而分為兩層。故觀察相分離的情況,可得知其乳化安定性。
目測相分離速度之測定的乳液總量為(Vt),分離之水相層總量為(Vs),水容積量百分率之估算方法為% water resolved=Vs/Vt×100%,亦即是當水容積百分率達到3%時所需之時間為T3%
;T3%
所代表的是巨觀上能以目視判測相分離時所產生的油層或水層達總體積之3%所需時間T,當T3%
越大表示乳化產品之相分離速度越小,乳化產品越安定。
乳化態的安定形成,是以油相(或水相)以及小液滴懸浮均勻地分散在水相(或油相)中而成。因此,安定的乳製品,其液滴的大小是相當均一的。其安定的乳態,粒度均一之情況會穩定維持。而當發現粒徑逐漸變大時,即表示乳態不安定。
雷射粒徑分析儀(Laser diffraction particle analyzer)進行粒徑分析時是利用顆粒對光波散射與遮蔽原理進行測量,最後利用散射光特性與粒徑間的關係求得粒徑分佈。
然而,上述三種用於檢測乳液安定性的習知方法,不但不易連續即時測量,且需要耗費較大之樣品量並費時,故此類檢測方法並無法應付大量乳化產品的開發需求,更難以達到節省樣品檢測量與人力成本之目標。
申請人經悉心設計與研究,並一本鍥而不捨之精神,終構思出本案「樣品安定性之檢測裝置及方法」,以下為本案之簡要說明。
本發明之目的係為提供一種可用於量測相分離的系統及方法。
為達上述目的,本案提供一種量測系統,其包含:一第一電極,其包含一第一量測面;一第一待測樣品,其中當該第一待測樣品具有一第一連續相態時,該第一待測樣品與該第一量測面接觸而形成一第一端面,當該待測樣品具有一第二連續相態與一第三連續相態時,該第三連續相態與該第一端面分離,而該第一電極透過該第一端面量測該第一待測樣品之一第一物理性質;一第二電極,其包含一第二量測面;以及一第二待測樣品,其中當該第二待測樣品具有一第四連續相態時,該第二待測樣品與該第二量測面接觸而形成一第二端面,當該待測樣品具有一第五連續相態與一第六連續相
態時,該第六連續相態與該第二端面分離,而該第二電極透過該第二端面量測該第二待測樣品之一第二物理性質。
為達上述目的,本案提供一種偵測相分離之方法,其包括下列步驟:提供一待測物質,該待測物質具有一端面;透過該端面量測該待測物質之一第一物理性質;使該待測物質於一第一時間開始產生一第一連續相態及一第二連續相態,其中該第一連續相態及該第二連續相態不同;透過該端面於該第一時間測量該待測物質之一第二物理性質;以及比較該第一物理性質及該第二物理性質,以偵測該相分離。
為達上述目的,本案提供一種偵測相分離之方法,其包括下列步驟:提供一待測物質,該待測物質具有一量測介面;透過該量測介面量測該待測物質之一第一物理性質;當該待測物質開始產生該相分離時,該待測物質產生一相分離介面,且該量測介面與該相分離介面分離;量測該量測介面與該相分離介面分離後該待測物質之一第二物理性質;以及比較該第一物理性質及該第二物理性質,以偵測該相分離。
為達上述目的,本案提供一種量測系統,其包含:一電極,其包含一量測面;以及一待測樣品,其具有一第一連續相態與一第二連續相態,並與該量測面接觸而形成一端面,其中該電極透過該端面量測該待測樣品之一物理性質,且該第一連續相態與該第二連續相態不同。
為達上述目的,本案提供一種量測系統,其包含:一電極,其包含一量測面;以及一待測樣品,其中當該待測樣品具有一第一連續相態時,該待測樣品與該量測面接觸而形成一端面,當該待測樣品具有一第二連續相態與一第三連續相態時,該第三連續相態與該端面分離,而該電極透過該端面量測該待測樣品之一物理性質。
其中,本案所述的「端面」,係指該待測樣品與該電極之該量測面接觸後所形成之交界面而言。
為了易於說明,本發明可藉由下述實例以更加瞭解之。
本案的裝置與方法將可由以下的實例說明而得到充分瞭解,並使得熟習本技藝之人士可以據以完成。然本案之實施型態並不以下列實例為限。
請參閱第2(A)圖,其為本案利用乳液30作為待測樣品偵測其相分離的裝置。在第2(A)圖中,乳液30係置於電極31之量測面311上,並利用間隔32隔出一特定空間容置待測樣品30。其中,乳液30與量測面311接觸而形成端面301,電極31便透過端面301做為一量測界面,量測乳液30之一物理性質。另在第2(A)圖中,乳液30係呈現一第一連續相態之均勻相態(即油水混合均勻之狀態)。
請參閱第2(B)圖,其為本案利用乳液30作為待測樣品偵測其相分離的裝置。在第2(B)圖中,乳液30從第2(A)圖中所呈現之該第一連續相態下放置一段時間後,開始出現相分離之現象。詳細地說,當乳液30開始出現相分離時,乳液30將呈現從該第一連續相態成為一第二連續相態及一第三連續相態,如上說明所述,其中該第二連續相態為水,該第三連續相態則為乳液30中該第二連續相態外之相態,而該第二連續相態與該第三連續相態間之介面則為一相分離介面302。另在乳液30開始出現相分離時,由於水較乳液30中油水之混合物的比重為大,故乳液30因相分離所產生的水,將沉至乳液30的底部。而由於乳液30的底部,係為與電極31之量測面311接觸的端面301(即量測介面),因此當該第二連續相態之水沉至乳液30底部後,端面301(量測介面)將不但是乳液30的端面,亦將為該第二連續相態之水的端面。至於該第二連續相態與該第三連續相態之間的302相分離介面,則逐漸與端面301分離。亦即,相分離介面302逐漸與該量測介面分離。
在第2(A)圖中,電極31便透過端面301之量測界面,量測乳液30的該物理性質、特別是電性性質的數值及其變化。接著乳液30從第2(A)圖到第2(B)圖的相分離過程中,亦即該第二連續相態及該第三連續相態開始從乳液30出
現時,電極31仍持續透過端面301之量測界面,量測乳液30的該物理性質(電性性質),藉以偵測及反映出乳液30的相分離過程。
請續參閱第2(C)圖,其為本案利用乳液30作為待測樣品偵測其相分離的裝置。在第2(C)圖中,乳液30從第2(B)圖中之相分離狀態再為放置一段時間後,該相分離狀態的進一步進程。詳細地說,相較於第2(B)圖,乳液30在第2(C)圖之時點,已明顯呈現該第二連續相態33及該第三連續相態34分離之狀態,相分離介面302亦明顯與該量測介面分離。此時,乳液30之端面301,已同時亦為第二連續相態33之端面。
從第2(A)圖到第2(C)圖的相分離過程中,電極31持續透過端面301之量測界面,量測乳液30如電性性質之該物理性質,藉以偵測及反映出乳液30的相分離過程。舉例而言,電極31可於第2(A)圖所呈現之時點量測一第一物理性質,續於第2(B)或2(C)圖所呈現之時點量測一第二物理性質,則經比較該第一物理性質及該第二物理性質,即可反映出乳液30的相分離狀態及/或進程。其中,該物理性質通常為一電性性質,而該電性性質可以是電阻、電流、電容抗及/或電阻抗等,惟得以反映乳液30的相分離狀態者,應均係屬之。另外,電極31除了可以持續透過端面301量測乳液30
之物理性質外,亦可設定為每間隔一時間後量測之。
請續參閱第3(A)、3(B)及3(C)圖,其為分別利用習知之電導度計、肉眼觀察及本案如第2(A)圖所示之裝置,量測同一成分之乳化溶液系統的安定性(即相分離)的結果示意圖。其中,該乳化溶液係以角鯊烯:水為1:1為基礎,再分別添加9、17或29 wt%的Tween 20做為乳化劑後,經均質機攪拌10分鐘後,再以上述裝置/方法分別量測其安定性。
請參閱第3(A)圖,其為利用習知之電導度計量測上述乳化溶液系統的相分離的結果示意圖。其中,Tween 20含量為9 wt%的溶液在量測時間開始時,其電導度即產生明顯之變化,然仍需直至約莫第20分鐘時,其電導度方進入穩定狀態而不再改變。至於Tween 20含量為17 wt%的溶液,然需待至約第180分鐘時,其電導度方進入穩定狀態。換句話說,利用習知之電導度計量測上述乳化溶液系統的相分離時,若該溶液之Tween 20含量分別為9及17 wt%,則須耗時20分鐘及180分鐘方能完成相分離之檢測。至於Tween 20含量為29 wt%的溶液,在第300分鐘時,其電導度仍未見變化。
請參閱第3(B)圖,其為利用肉眼觀察上述乳化溶液系統的相分離的結果示意圖。其中,Tween 20含量為9 wt%的溶液,需至約第24小時時,其水相高度方不再上升。至於
Tween 20含量為17 wt%的溶液,直至第48小時,其水相高度仍持續上昇而未見停止。亦即,利用肉眼觀察上述乳化溶液系統的相分離時,若該溶液之Tween 20含量為9 wt%,須耗時24小時方能完成相分離之檢測;而若該溶液之Tween 20含量為17 wt%,則至第48小時,該相分離之檢測仍無法完成。至於Tween 20含量為29 wt%的溶液,肉眼尚無法觀察有水相之產生。
請參閱第3(C)圖,其為利用本案如第2(A)圖所示之裝置偵測上述乳化溶液系統的相分離的結果示意圖。在第3(C)圖中,本案之裝置係透過量測上述乳化溶液系統的電阻抗(Z,單位為ohm),以反映其相分離之狀態及進程。其中,Tween 20含量為9 wt%的溶液,其電阻抗在一開始量測時即大幅下降,至第2分鐘左右即不再改變而進入穩定狀態。至於Tween 20含量為17 wt%的溶液,其電阻抗在第40分鐘時亦已不再降低而呈現穩定狀態。透過上述結果可知,本案裝置在量測上述乳化溶液系統的相分離時,當該溶液之Tween 20含量為9及17 wt%時,分別僅需2分鐘及40分鐘即可完成相分離之檢測。同樣地,Tween 20含量為29 wt%的溶液,在第120分鐘時其電阻抗仍未測得有所變化。
請續參閱第3(D)圖,其係歸納第3(A)、3(B)及3(C)圖所示偵測上述乳化溶液系統之相分離完成所需時間
的結果示意圖。透過第3(D)圖可知,除了Tween 20含量為29 wt%的溶液,三種方法均無法測得其相分離之產生外,在Tween 20含量為9及17 wt%的溶液中,本案所提供之電阻抗法,其偵測完成時間即已大幅低於習知常用之電導度計法(分別約減少90%(20分鐘減至2分鐘)及78%(180分鐘減至40分鐘)),遑論肉眼觀察法。
是以,透過第3(A)、3(B)、3(C)及3(D)圖可知,本案裝置相較於習知之電導度計或肉眼觀察方法,確可大幅降低完成量測乳化溶液系統的相分離所需之時間,其靈敏度亦高出甚多。
透過上述各圖及其說明可知,本案亦提供了一種偵測相分離之方法,其包括下列步驟:提供一待測物質,該待測物質具有一端面;透過該端面量測該待測物質之一第一物理性質;使該待測物質於一第一時間開始產生一第一連續相態及一第二連續相態,其中該第一連續相態及該第二連續相態不同;透過該端面於該第一時間測量該待測物質之一第二物理性質;以及比較該第一物理性質及該第二物理性質,以偵測該相分離。而此方法更包含:量測該第二物理性質,直至該第二物理性質到達一穩定狀態。
另外,透過上述各圖及其說明,可知本案亦提供了偵測相分離之方法,其包括下列步驟:提供一待測物質,該待測
物質具有一量測介面;透過該量測介面量測該待測物質之一第一物理性質;當該待測物質開始產生該相分離時,該待測物質產生一相分離介面,且該量測介面與該相分離介面分離;量測該量測介面與該相分離介面分離後該待測物質之一第二物理性質;以及比較該第一物理性質及該第二物理性質,以偵測該相分離。
請參閱第4圖,其為本案偵測相分離之裝置40。在第4圖之裝置40中,包含控制單元41、鎖相放大器42、切換電路43及晶片44,其中上述構件彼此耦接,晶片44則包含容置部441及442。進一步說,容置部441及442之底部個別配置有電極,故當容置部441或442裝有待測樣品時,其剖面圖即如第2(A)圖所示者。亦即,晶片44係配置一至數個如第2(A)圖所示之裝置。
在第4圖中之裝置40,係透過量測容置部441或442內所裝載之待測樣品的電阻抗值,來偵測該待測樣品之相分離。詳細地說,待測樣品的阻抗有直流與交流阻抗,直流阻抗只能對待測物的直流特性做量測,因此只能量測到阻抗的電阻特性(大小)。交流阻抗則可以將待測物的電容特性量出(包含大小與相角)。測量待測物的交流阻抗一般使用鎖相放大器,其乃利用調節(modulation)的技術,將待測物的頻率響應(大小與相角)測出。鎖相放大器只會量測到相同於該
量測頻率的訊號,而忽視不同於該量測頻率的訊號,這樣的特性也使得鎖相放大器可以用來量測受雜訊干擾嚴重的信號。鎖相放大器原理如下:
其中各符號係表Vs:待測信號大小;Vr:reference信號大小;LPF:low pass filter;I:in-phase part;Q:out-phase part;w:角頻率;t:時間;及θs
:待測信號與reference信號之相角差。
由(2)(3)兩式聯立方程式,可解得:
利用鎖相放大器測量相內(in-phase)電壓值即及相外
(out-of-phase)電壓,計算出電阻抗及電容抗。在交流R-C電路中,總阻抗包括了電阻抗R的部分及電容抗XC
的部分。其中通過電容器的電壓將落後電流90°,可以複數平面來表示如式6:Z=R-j
XC
(式6)
依據分壓定理推算與限流電阻串聯的帶測物阻抗,電阻抗與電容抗可個別表示為(式7)。其中,R0
:1MΩ限流電阻、V0
:1V參考訊號、VX
:相內電壓測量值、VY
:相外電壓測量值。
R=R0
(VX
/V0
) XC
=R0
(VY
/V0
) (式7)另外,晶片44可選用ITO玻璃作為基底材質。ITO玻璃即在原本不導電的母玻璃基板上,鍍上一層均勻透明且可導電的氧化銦錫,其將擁有導電性、化學穩定性、高可見光穿透率、高紅外線反射率等特性。
晶片44之製備流程簡述如下。將一母玻璃基板鍍上一層ITO,並利用旋轉塗佈方式於該ITO層上再塗佈一光阻層。接著在該光阻層上覆以一光罩後,對該光阻層進行曝光,再以顯影程序去除光阻層。最後再經蝕刻及去模/清洗後,即可獲得佈有適當ITO電極之晶片。
其中晶片44上的容置部441及442,可以透過於晶片44上貼附可重複使用的矽膠格構成。該矽膠格適合貼附於平滑表面上,具有化學穩定性且可重複清洗、重複高溫高壓滅菌及可重複組合使用的特性。而矽膠格的格數,則可視需求設置為一至多格。
在裝置40中,切換電路43為一信號切換電路(Switch Box),其與晶片44直接連結,控制單元41則控制切換電路43,以指定晶片44上的哪一個容置部要被偵測,以達到多個樣本的自動平行檢測之功能。
另外,鎖相放大器42則提供1V的交流訊號,通過1MΩ限流電阻到切換電路43,並由控制單元41控制要對哪一個容置部中的待測樣本進行偵測。參考交流訊號係經過1MΩ電阻串聯至容置部中的待測樣本後接地,再由鎖相放大器42測量該待測樣本兩端的相內電壓及相外電壓。最後,依前述式7的分壓定理,即可以推算得知串聯電路中該待測樣本的電阻抗值與電容抗值。
在控制單元41的部分,可利用LabVIEWTM
(National Instrument Co.,TX,USA)軟體撰寫控制程式,透過電腦RS-232介面連結鎖相放大器42,做參數控制、程式化測量、數據擷取以及資料的記錄,並透過鎖相放大器42的數位輸出埠來間接控制切換電路43。
透過第4圖的裝置40,對數個待側樣品施以自動平行之檢測,即可得如第3(C)圖所示之結果。此外,裝置40亦可針對不同乳化劑對於相同溶液之乳化效果進行檢測。
而若晶片44上的容置部441及442,欲分別檢測一第一待測樣品及一第二待測樣品的乳化安定性,則檢測過程敘述如下。容置部441具有一第一電極,其包含一第一量測面,當該第一待測樣品具有一A連續相態時,該第一待測樣品與該第一量測面接觸而形成一第一端面,該第一電極透過該第一端面量測該第一待測樣品之一物理性質;而當該第一待測樣品具有一B連續相態與一C連續相態時,該C連續相態與該第一端面分離,該第一電極透過該第一端面量測該第一待測樣品之該物理性質。容置部442具有一第二電極,其包含一第二量測面,當該第二待測樣品具有一D連續相態時,該第二待測樣品與該第二量測面接觸而形成一第二端面,該第二電極透過該第二端面量測該第二待測樣品之該物理性質;而當該第二待測樣品具有一E連續相態與一F連續相態時,該第F續相態與該第二端面分離,該第二電極透過該第二端面量測該第二待測樣品之該物理性質。透過上述連續對容置部441及442中之樣品,平行連續測量如電阻抗之物理性質,即可得如第3(C)圖所示之結果。
而上述之容置部441及442,可以視需求安置於同一晶片
上,亦可分別安置於不同晶片上。此外,裝置40亦可同時檢測複數個晶片(其上分別包含一至多個容置部),以達到大量平行連續測量樣品安定性之目的。
需進一步說明者,相分離係指一物質由一a連續相態成為一b連續相態及一c連續相態(或更多連續相態)的狀態/過程。惟上述a、b及c連續相態當可分別選自由一液態、一氣態及一固態所組成的群組其中之一。舉例而言,第2(A)、2(B)及2(C)圖所述之實施例,其中a、b及c連續相態分別為第一、第二及第三液態。另外,若一混合油品經相分離而成為一第一、一第二及一第三油品,其相分離過程中之連續相態亦均為液態。當然,該混合油品之相分離亦可以上述實施例檢測之。
另外,當一待測樣品從一第一液態連續相態成為一第二液態連續相態及一固態連續相態之過程(如凝固),亦可透過本案之實施例檢測之。詳細地說,透過設置與該待測樣品之上端面接觸之電極後,利用該上端面作為量測介面,以裝置40開始監測該待測樣品物理性質之變化。而當該待測樣品從其頂端面開始凝固時,該物理性質(如電阻抗,且因固體之電阻較液體者為大,故在此條件下電阻抗將上升)將因之改變。是以,該待測樣品上述之相分離過程及冰點等,即可透過本案之實施例檢測。此外,當一待測樣品從一第一液態
連續相態成為一第二液態連續相態及一氣態連續相態之過程(如沸騰,該氣態連續相態將於上端面開始產生),亦可透過相同於偵測凝固之實施例檢測之。此時,如電阻抗之物理性質將因氣體之電阻較液體者為大,故在此條件下電阻抗亦將上升。
具體而言,以下所列之例示實施例可以對本發明做更清楚的描述:
1.一種量測系統,其包含:一第一電極,其包含一第一量測面;一第一待測樣品,其中當該第一待測樣品具有一第一連續相態時,該第一待測樣品與該第一量測面接觸而形成一第一端面,當該第一待測樣品具有一第二連續相態與一第三連續相態時,該第三連續相態與該第一端面分離,而該第一電極透過該第一端面量測該第一待測樣品之一第一物理性質;一第二電極,其包含一第二量測面;以及一第二待測樣品,其中當該第二待測樣品具有一第四連續相態時,該第二待測樣品與該第二量測面接觸而形成一第二端面,當該第二待測樣品具有一第五連續相態與一第六連續相態時,該第六連續相態與該第二端面分離,而該第二電極透過該第二端面量測該第二待測樣品之一第二物理性質。
2.如例示實施例1所述之系統,更包含一控制單元,該控制單元與該第一電極及該第二電極耦合,用以控制何時量
測該第一物理性質及該第二物理性質,其中該第一電極及該第二電極配置於同一晶片、或分別配置於不同晶片。
3.一種偵測相分離之方法,其包括下列步驟:提供一待測物質,該待測物質具有一端面;透過該端面量測該待測物質之一第一物理性質;使該待測物質於一第一時間開始產生一第一連續相態及一第二連續相態,其中該第一連續相態及該第二連續相態不同;透過該端面於該第一時間測量該待測物質之一第二物理性質;以及比較該第一物理性質及該第二物理性質,以偵測該相分離。
4.如例示實施例3所述之方法,更包含:量測該第二物理性質,直至該第二物理性質到達一穩定狀態。
5.一種偵測相分離之方法,其包括下列步驟:提供一待測物質,該待測物質具有一量測介面;透過該量測介面量測該待測物質之一第一物理性質;當該待測物質開始產生該相分離時,該待測物質產生一相分離介面,且該量測介面與該相分離介面分離;量測該量測介面與該相分離介面分離後該待測物質之一第二物理性質;以及比較該第一物理性質及該第二物理性質,以偵測該相分離。
6.一種量測系統,其包含:一電極,其包含一量測面;以及一待測樣品,其具有一第一連續相態與一第二連續相態,並與該量測面接觸而形成一端面,其中該電極透過該端
面量測該待測樣品之一物理性質,且該第一連續相態與該第二連續相態不同。
7.如例示實施例6所述之系統,其中該第一連續相態及該第二連續相態分別選自由一液態、一氣態及一固態所組成的群組其中之一。
8.一種量測系統,其包含:一電極,其包含一量測面;以及一待測樣品,其中當該待測樣品具有一第一連續相態時,該待測樣品與該量測面接觸而形成一端面,當該待測樣品具有一第二連續相態與一第三連續相態時,該第三連續相態與該端面分離,而該電極透過該端面量測該待測樣品之一物理性質。
9.如例示實施例8所述之系統,其中該第一連續相態、該第二連續相態及該第三連續相態分別選自由一液態、一氣態及一固態所組成的群組其中之一。
10.如例示實施例8所述之系統,其中該第一連續相態、該第二連續相態及該第三連續相態分別為一第一液態、一第二液態及一第三液態,且該第一液態、該第二液態及該第三液態彼此不同。
經由上述說明可知,本案實施例確實提供了快速自動檢測樣品安定性(如相分離速度)之裝置及方法。透過該等裝
置及方法,不但可以平行連續紀錄複數個樣品的相變過程,且靈敏度高,而個別樣品亦僅需極少之量(約0.5 mL即可)便可進行檢測。此等優點實可發揮大幅降低檢測樣品安定性成本之綜效。
惟值得注意,縱使本案已由上述之實例所詳細敘述,而可由在此領域具通常知識者任施匠思而為諸般修飾,然該等修飾皆不脫離如附例示實施例所欲保護者。
10‧‧‧電導度計
101‧‧‧探針
102‧‧‧探針保護部
20、30‧‧‧乳液
201‧‧‧上層連續相態
202‧‧‧下層連續相態
203、302‧‧‧相分離介面
301‧‧‧端面
31‧‧‧電極
311‧‧‧量測面
32‧‧‧間隔
33‧‧‧第二連續相態
34‧‧‧第三連續相態
40‧‧‧裝置
41‧‧‧控制單元
42‧‧‧鎖相放大器
43‧‧‧切換電路
44‧‧‧晶片
441、442‧‧‧容置部
第一(A)及一(B)圖為利用傳統電導度計量測乳液安定性之示意圖。
第2(A)、2(B)及2(C)圖為本案利用乳液作為待測樣品偵測其相分離的裝置。
第3(A)、3(B)及3(C)圖為量測乳化溶液系統的安定性之結果示意圖,第3(D)圖則係歸納前述三圖之相分離完成所需時間的結果示意圖。
第4圖為本案偵測相分離之一實施例。
30‧‧‧乳液
301‧‧‧端面
302‧‧‧相分離介面
31‧‧‧電極
311‧‧‧量測面
32‧‧‧間隔
33‧‧‧第二連續相態
34‧‧‧第三連續相態
Claims (10)
- 一種量測系統,其包含:一第一電極,其包含一第一量測面;一第一待測樣品,其中當該第一待測樣品具有一第一連續相態時,該第一待測樣品與該第一量測面接觸而形成一第一端面,當該第一待測樣品具有一第二連續相態與一第三連續相態時,該第三連續相態與該第一端面分離,而該第一電極透過該第一端面量測該第一待測樣品之一第一物理性質;一第二電極,其包含一第二量測面;以及一第二待測樣品,其中當該第二待測樣品具有一第四連續相態時,該第二待測樣品與該第二量測面接觸而形成一第二端面,當該第二待測樣品具有一第五連續相態與一第六連續相態時,該第六連續相態與該第二端面分離,而該第二電極透過該第二端面量測該第二待測樣品之一第二物理性質。
- 如申請專利範圍第1項所述之系統,更包含一控制單元,該控制單元與該第一電極及該第二電極耦合,用以控制何時量測該第一物理性質及該第二物理性質,其中該第一電極及該第二電極配置於同一晶片、或分別配置於不同晶片。
- 一種偵測相分離之方法,其包括下列步驟:提供一勻相待測物質,該勻相待測物質具有一端面;透過該端面量測該勻相待測物質之一第一物理性質;使該勻相待測物質於一第一時間開始分離成具有一第一連續相態之一第一連續相態層及一第二連續相態之一第二連續相態層,而成為一非勻相物質,其中該第一連續相態層與 該第二連續相態層之間具有一相分離介面,該第一連續相態及該第二連續相態不同,且該第一連續相態層與該第二連續相態層透過該相分離介面接觸;透過該端面於該第一時間測量該非勻相物質之一第二物理性質;以及比較該第一物理性質及該第二物理性質,以偵測該相分離。
- 如申請專利範圍第3項所述之方法,更包含:量測該第二物理性質,直至該第二物理性質到達一穩定狀態。
- 一種偵測相分離之方法,其包括下列步驟:提供一待測物質,該待測物質具有一量測介面;透過該量測介面直接量測該待測物質之一第一電性性質;當該待測物質開始產生該相分離時,該待測物質中產生一相分離介面,且該量測介面與該相分離介面分離;直接量測該量測介面與該相分離介面分離後該待測物質之一第二電性性質;以及比較該第一電性性質及該第二電性性質,以偵測該相分離。
- 一種量測系統,其包含:一電極,其包含一量測面;以及一待測樣品,其具有一第一連續相態與一第二連續相態,並與該量測面接觸而形成一端面,其中該電極透過該端 面量測該待測樣品之一物理性質,且該第一連續相態與該第二連續相態不同。
- 如申請專利範圍第6項所述之系統,其中該第一連續相態及該第二連續相態分別選自由一液態、一氣態及一固態所組成的群組其中之一。
- 一種量測系統,其包含:一電極,其包含一量測面;以及一待測樣品,其中當該待測樣品具有一第一連續相態時,該待測樣品與該量測面接觸而形成一端面,當該待測樣品具有一第二連續相態與一第三連續相態時,該第三連續相態與該端面分離,而該電極透過該端面量測該待測樣品之一物理性質。
- 如申請專利範圍第8項所述之系統,其中該第一連續相態、該第二連續相態及該第三連續相態分別選自由一液態、一氣態及一固態所組成的群組其中之一。
- 如申請專利範圍第8項所述之系統,其中該第一連續相態、該第二連續相態及該第三連續相態分別為一第一液態、一第二液態及一第三液態,且該第一液態、該第二液態及該第三液態彼此不同。
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