L'analisi della tensione interfacciale tra olio minerale e acqua comprende le forze intermolecolari, i metodi di misurazione e i fattori di influenza.
La tensione interfacciale tra olio minerale (idrocarburi non polari) e acqua è determinata principalmente dalle differenze di forze intermolecolari:
· Molecole d'acqua: Altamente polare, con legami idrogeno e forze di orientamento, con una tensione superficiale di ~ 72 mN/m (20°C).
· Molecole di olio minerale: non polari, basati solo sulle forze di van der Waals (forze di dispersione), in genere con tensione superficiale inferiore a 50 mN/m.
· Tensione interfacciale olio-acqua: in genere da 35 a 50 mN/m (ad esempio, 35,66 mN/m misurati in un sistema lubrificante-acqua).
Tra i metodi standard comuni figurano:
· Metodo dell'anello di platino (metodo dell'anello du Nouy): basato su GB/T 6541-1986, calcola la tensione interfacciale misurando la forza necessaria per staccare un anello dalla superficie del liquido.
· Metodo di iniezione: adatto per oli meno densi dell'acqua (ad esempio oli minerali), registra le variazioni di tensione interfacciale con un tensiometro.
Fattore | Meccanismo | Esempio di dati |
- Sì.Temperatura- Sì. | ↑ Temperatura → Volatilizzazione dei componenti dell'olio leggero → Ridotta differenza di forza intermolecolare → ↓Tensione interfacciale | ~1 ‰ 2 mN/m diminuzione per aumento di 10 °C |
- Sì.Gas disciolto- Sì. | ↑ Gas disciolto → Espansione della fase dell'olio → Aumento della differenza di forza intermolecolare → ↑ Tensione interfacciale | Punti di saturazione dei gas |
- Sì.Sostanze polari- Sì. | Additivi polari (ad es. ossigenati) nell'olio → Differenza di forza intermolecolare olio-acqua ridotta → ↓Tensione interfacciale | Riduzione del 1015% con additivo del 5% |
· Separazione olio-acqua: Un'elevata tensione interfacciale (> 30 mN/m) facilita la separazione di fase, mentre una tensione bassa richiede dei demulsificatori.
· Formulazioni cosmetiche: Le emulsioni in acqua-olio hanno bisogno di tensioattivi (ad esempio HLB 3 ∆6) per ridurre la tensione interfacciale a 10 ∆ 20 mN/m per una dispersione stabile.
· Tensiometri di interfaccia: ad esempio, tipo KF100C, intervallo di misurazione 2~200 mN/m con errore di riproducibilità < 0,3%.
· Riferimenti standard: GB/T 6541-1986 (metodo dell'anello) e GB/T 7702.4-2013 (metodo della piastra di platino).
Il tensiometro automatico SH107 è progettato e fabbricato secondo GB/T6514. It measures the surface tension of various liquids (liquid-gas interface) and the interfacial tension of mineral oil and water (liquid-liquid interface) under non-equilibrium conditions by the annular method.
Lo strumento adotta la tecnologia microprocessore, alto grado di automazione, semplice funzionamento, lavoro affidabile, dopo che il campione viene iniettato nella tazza campione, finché si preme il pulsante di avvio,lo strumento può completare automaticamente la misurazione del campione, e può calcolare automaticamente il valore di tensione del campione di prova in base ai parametri specifici dell'input.