Tillämpning

KSV NIMA Interfacial Shear Rheometer

KSV NIMA ISR ger dig en mycket känslig metod för att studera viskositet och elasticitet hos tunna filmer och gränssnitt. Stabilitet och flytbarhet hos vätskors ytor och gränssnitt är viktiga parametrar för många produkter i många applikationer och ISR används inom områden som t.ex. biofysik, coatings, olja & gas, läkemedel, kosmetik och livsmedel.

Kombinerat med Langmuir kan du mäta en ytas/gränssnitts tryck samtidigt med mätning av viskoelasticitet för att korrelera reologiska data med Langmuir-isotermer och dess information om fasövergångar. Fasövergångar spelar en stor roll i funktionen för olösliga ytaktiva ämnen.

Tack vare mätprincipen, där en flytande, lätt och inert prob förflyttas genom filmen/gränssnittet med hjälp av magnetism, kan man med KSV NIMA ISR mäta extremt små elasticitets- och viskocitetsmoduler, inte möjliga med instrument som är baserade på andra principer så som till exempel roterande ring.

Vem använder ISR?

• Inom Olja & Gas, kosmetika, livsmedel, biofysik, läkemedel finns många områden där molekyler i gränssnitt/ytskikt behöver ha specifika flödesegenskaper, tex.asfaltener iinom olja & gas.
• I utveckling och formulering av emulsioner och skumningsmedel används viskoelastiska egenskaper för att förutsäga stabilitet. Micellers/droppars blandbarhet och separering är mycket beroende av gränssnittens viskoelastiska egenskaper.
• Vid kontroll av och utveckling av ytaktiva molekyler i biologiska system, som exempelvis i vätning av lungalveoler eller i tårfilmer.

Vad studeras med ISR?

• Fasförändringar – viskoelasticiteten påverkas kraftigt av fasövergångar
• Yt- och gränssnittsreaktioner såsom exempelvis tvärbindning – förändring i molekylers storlek och form har oftast en stor inverkan på de reologiska egenskaperna
• Aggregering och adsorption – påverkar direkt filmens/gränssnittets viskoelasticitet.
• LB-parametrar – Langmuir-Blodgett coating är beroende av flytbarhet hos filmen vid överföring till det fasta substratet.

Teknik

Reologi innebär studier av hur material flyter. Inom gränssnitts-reologi studeras de unika tvådimensionella system som bildas mellan två icke blandbara faser, såsom vätska/gas eller vätska/vätska.

Detta är ett utmanande forskningsområde eftersom krafterna i gränssnittet är oerhört små. Roterande ring- och bikon-metoder har utvecklats, men de fungerar endast med makromolekylära föreningar. KSV NIMA ISR använder en liten magnetisk prob som förflyttas med ett växlande magnetfält. Metoden reducerar motståndet i filmen och förbättrar känsligheten jämfört med andra metoder, och gör det möjligt att mäta ytaktiva föreningar med låg molekylvikt.

Mätprincip

En magnetiserad prob (tunn nål) flyttas i ytskiktet mellan luft/vatten eller olja/vatten med hjälp av ett magnetfält skapat av en Helmholtz-spole. Probens rörelse registreras optiskt med kamerasystem ovanifrån (underifrån i den inverterade versionen). Den komplexa modulen beräknas utifrån töjnings- och signalfasförskjutningen och kan delas in i elastiska och viskösa egenskaper.

Med dynamisk mätning kan G´, G´´ och dynamisk viskositet för gränssnitt definieras.

Optimera din ISR-mätning med rätt tillval:

• ISR-modul för små volymer – för dig med tillgång till endast små volymer (från 4,7 ml)
• Aktiv vibrationsdämning – tar bort vibrationer från omgivningen så att absolut bästa känslighet kan uppnås med systemet, så att du kan få bästa resultat oavsett störningar från andra instrument och utrustningar, luftkonditionering, stomvibrationer, trafik etcetera.
• Skyddshuv – om dina labbförhållanden inte är perfekta kan du skapa en damm- och dragfri miljö.