W analizie napięcia powierzchniowego między olejem mineralnym a wodą uwzględniono siły międzycząsteczkowe, metody pomiaru i czynniki wpływające.
Napięcie powierzchniowe między olejem mineralnym (węglowodorami niepolarnymi) a wodą jest głównie określane przez różnice sił międzycząsteczkowych:
· cząsteczki wody: Wysoko polaryzowane, z wiązaniami wodorowymi i siłami orientacyjnymi, wykazujące napięcie powierzchniowe ~ 72 mN/m (20°C).
· Molekuły oleju mineralnego: Niepolarne, opierające się wyłącznie na siłach van der Waals (siłach rozpraszania), zazwyczaj wykazujące napięcie powierzchniowe poniżej 50 mN/m.
· Napięcie między powierzchnią oleju a wodą: Zazwyczaj waha się od 35 do 50 mN/m (np. 35,66 mN/m mierzone w systemie smarowo-wodnym).
Do wspólnych standardowych metod należą:
· Metoda pierścienia platynowego (metoda pierścienia du Nouy): Na podstawie GB/T 6541-1986, oblicza napięcie powierzchniowe poprzez pomiar siły wymaganej do oderwania pierścienia od powierzchni cieczy.
· Sposób wstrzyknięcia: nadaje się do olejów o gęstości mniejszej niż woda (np. olejów mineralnych), rejestruje zmiany napięcia między powierzchnią za pomocą napięciozmierzacza.
Czynniki | Mechanizm | Przykładowe dane |
- Nie.Temperatura- Nie. | ↑ Temperatura → Wolatylizacja lekkich składników oleju → Zmniejszona różnica sił międzycząsteczkowych → ↓ Napięcie powierzchniowe | ~1 ‰ 2 mN/m zmniejszenie na wzrost o 10 °C |
- Nie.Gaz rozpuszczony- Nie. | ↑ Rozpuszczony gaz → Rozszerzenie fazy oleju → Zwiększona różnica sił międzycząsteczkowych → ↑ Napięcie powierzchniowe | Szczyty poziomu nasycenia gazem |
- Nie.Substancje polarne- Nie. | Dodatki polarne (np. tlenki) w oleju → Zmniejszona różnica sił międzycząsteczkowych olej-woda → ↓Napięcie powierzchniowe | Zmniejszenie o 10−15% przy zastosowaniu 5% dodatku |
· Separacja olej-woda: Wysokie napięcie powierzchniowe (> 30 mN/m) ułatwia separację fazową, podczas gdy niskie napięcie wymaga demulgatorów.
· Produkty kosmetyczne: Emulsje w wodzie w oleju wymagają substancji powierzchniowo czynnych (np. HLB 3 ∆6) w celu zmniejszenia napięcia powierzchniowego do 10 ∆ 20 mN/m w celu stabilnej dyspersji.
· Prężniki powierzchnialne: np. typ KF100C, zakres pomiarowy 2 ‰ 200 mN/m z błędem odtwarzalności < 0,3%.
· Standardowe odniesienia: GB/T 6541-1986 (metoda pierścieniowa) i GB/T 7702.4-2013 (metoda płyty platynowej).
SH107 automatyczny miernik napięcia jest zaprojektowany i wyprodukowany zgodnie z 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.
Instrument przyjmuje technologię mikroprocesora, wysoki stopień automatyzacji, prostą obsługę, niezawodną pracę, po wstrzyknięciu próbki do kubka próbkowego, tak długo jak naciśnij przycisk start,przyrząd może automatycznie zakończyć pomiar próbki, i może automatycznie obliczać wartość napięcia próbki badawczej zgodnie ze specyficznymi parametrami wejścia.