Molti processi chimici e fisici che impiegano tensioattivi avvengono in frazioni di secondo. I processi di stampa e di spruzzo vengono definiti dinamici e la tensione superficiale può variare bruscamente in un grafico temporale con intervalli di tempo dell’ordine di qualche decina di millisecondi. Molecole attive di superficie tendono a diffondere e a orientarsi a diverse velocità verso le nuove superfici che vengono create.
Queste molecole riducono la tensione superficiale, a velocità diverse, in base alla loro natura chimica e al mezzo che le circonda. Quando i tensioattivi si sono trasformati, uno degli scopi è di ottenere molecole che riducono rapidamente la tensione superficiale.
Un tensiometro tradizionale ad anello o a piatto non è in grado di misurare questi veloci cambiamenti, mentre la tecnica della tensione di bolla può ripetere più volte queste misure.
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Tipici campi di applicazione per misure dinamiche
- Processi di spruzzo
- Processi di bagnatura
- Pulitura di superfici dure
- Lavaggi
- Processi di stampa
Tecniche di misura
Il tensiometro a pressione di bolla BP100 è completamente controllato e gestito via PC tramite il software Labdesk, operante in ambiente Windows. Il campione di liquido è collocato in una tazza di termostatazione all’interno dello strumento. Un capillare di precisione è abbassato automaticamente verso la superficie del liquido e quindi immerso a una profondità esattamente di 10 mm per mezzo di un meccanismo particolare. Un flusso d'aria gestito dal software viene fatto passare attraverso il capillare in modo tale che si producano delle bolle d'aria all'estremità del capillare stesso. Il flusso viene prodotto da un compressore incorporato nello strumento, che non necessita quindi di un compressore esterno. Un sensore di pressione ad alta precisione, collocato direttamente all'estremità del capillare, misura la massima pressione durante la formazione delle bolle, calcolando così la tensione superficiale. Mediante l'utilizzo di un termocriostato opzionale, è possibile eseguire misure in funzione della temperatura in un campo compreso tra -10 e 130°C. Il Tensiometro a Pressione di Bolla BP100 riduce progressivamente, in modo automatico, il flusso del gas questo fa sì che anche il ritmo delle bolle diminuisca in maniera progressiva.
Non appena la velocità di formazione delle bolle diminuisce, aumenta il tempo di vita di ciascuna bolla all’estremità del capillare. Un’elevata velocità di generazione di bolle equivale quindi ad una breve vita di superficie. Con questa tecnica, si può raggiungere una vita di superficie compresa tra 5 millisecondi e 200 secondi ciò dipende dal capillare e dalla viscosità del campione.
In aggiunta alla misura della tensione superficiale in funzione del tempo di vita delle bolle, lo strumento fornisce il valore all'equilibrio della tensione superficiale in accordo al modello di Hua & Rosen.
In funzione delle concentrazioni dei tensioattivi si possono calcolare i coefficienti di diffusione e assorbimento, parametri importanti per lo studio della mobilità dei tensioattivi.
Misure con vita di bolla costante permettono di ottenere ultieriori informazioni, come ad esempio la comparazione dei risultati in funzione della concentrazione dei tensioattivi o della temperatura di prova.
I risultati di tutte le misure sono visualizzabili mediante il software Labdesk che consente di elaborare grafici e statistiche.
Caratteristiche tecniche
- Campo di misura: 15÷100 mN/m
- Risoluzione della misura: 0,01 mN/m
- Età di superficie: 5 ÷ 200.000 ms (dipende dal liquido e dal capillare usati)
- Campo di temperatura: -10÷130 °C
- Alimentazione: 100 ÷ 240 V AC; 50/60 Hz
- Dimensioni (L x W x H): 300 x 390 x 585
- Peso: 13 kg
- Interfaccia: RS232/USB2.0
