Biolin Scientific Theta Tillbehör

Instrumenten i Theta-serien kan användas till flera olika analyser och för olika provtyper. Med rätt tillbehör ökar användning, flexibilitet och nytta.

Biolin Scientific Theta Tillbehör

Instrumenten i Theta-serien kan användas till flera olika analyser och för olika provtyper. Med rätt tillbehör ökar användning, flexibilitet och nytta.

Några exempel på populära tillval nedan. För ett flertal ytterligare tillbehör och mätprober, se tillbehörsbroschyrer.

  • Kyvetthållare med temperaturkontroll, för gränsspänning /Interfacial Tension.
  • Tempererad mätkammare, för temperaturkontroll av luft, vätska och substrat.
  • Provbord med tilt-funktion, för studie av dynamisk kontaktvinkel. Manuell tiltning 0-90°, i fin- och grovjustering

Topography 3D module
För mätning av ytråhet och kontaktvinkel på samma prov, i samma punkt och automatisk uträkning av korrigerat såväl som icke korrigerat värde för kontaktvinkel och ytenergi. Används för att förstå ytstrukturens inverkan på vätbarhet och ytenergi.

High Pressure Chamber
För vätbarhetsstudier vid höga tryck (upp till 400 bar) och temperaturer (upp till 200°C), till exempel inom oljeutvinning eller andra trycksatta system. Design med integrerad kolv och provport optimerar flexibilitet och användarvänlighet.

Tilting cradle
Mjukvarustyrd och automatisk tiltningsvagga för mycket precisa mätningar av dynamisk kontakvinkel. Tiltning från 0 till 90° med en upplösning av 0.1°. Rekommenderas att användas tillsammans med vakuumprovbord.

Pulsating Drop Module – PD200
Mjukvarustyrd och automatisk reologisk analys av viskoelastiska egenskaper i gränssnitt, vätska-vätska eller vätska-luft.

Picoliter Dispenser
Automatisk dispenser för mycket små droppvolymer. Används för mycket små prover/provområde eller vid inkjet-applikationer.

 

Kontakta produktspecialist:

Ulrika Lundgren
ulrika.lundgren@bergmanlabora.se
Tel: 08-625 18 09

Tillämpning

En optisk tensiometer kan användas till många olika av analyser, nedan några exempel.

Kontaktvinkel

Theta Flex kan användas för att mäta statisk, dynamisk och ytråhetskorrigerad kontaktvinkel. Huvudkomponenterna i en optisk tensiometer är kamera, dispenser för att dispensera en droppe, provbord och ljuskälla för att belysa droppen på provbordet. Optiska tensiometrar kallas ibland också för optisk goniometer, kontaktvinkelgoniometer, kontaktvinkelmätare eller droppformsanalysator.

Statisk kontaktvinkel med optisk tensiometer

Sessile (sittande/vilande) droppanalys är den vanligaste metoden för kontaktvinkelmätning. En droppe placeras på ett substrat/fast yta och kameran tar en bild av droppen. Den statiska kontaktvinkeln definieras sedan genom att anpassa Young-Laplace-ekvationen runt droppen (även andra algoritmer så som cirkel– och polynom också kan användas). I praktiken tas en serie av bilder över tid, så ett förlopp kan också följas och studeras tidsupplöst.

Det är också möjligt att mäta på inverterade sessile-system, där droppen kommer underifrån till ett substrat, så kallad captive bubble. Det är en teknik som används då substratet är mycket hydrofilt och vanlig mätning är svår att få till, eller i trefas-system där det fast substratet befinner sig i vätska, exempelvis en oljedroppe på en mineralyta i en saltvattenslösning.

Dynamisk kontaktvinkel

Dynamisk kontaktvinkel är en alltmer använd och viktig metod, då verkliga ytor sällan är ideala och uppmätt statisk kontaktvinkel inte ger tillräcklig information om ytans egenskaper.

Det finns två huvudmetoder för att mäta dynamisk kontaktvinkel med optisk tensiometer, nålmetoden och lutningsmetoden.

Med nålmetoden skapas en liten droppe på det fasta substratet, nålen är kvar i droppen och används för att fylla mer vätska i droppen medan kontaktvinkel analyseras samtidigt som volymen ökar. Detta ger Advancing angle. Sedan minskas volymen i droppen på motsvarande sätt och under tiden mäts Receeding angle. Skillnaden mellan advancing och receeding angle är en indication på ytans inhomogenitet (kemisk eller steriskt) och kallas för hysteres. Detta är en metod som ofta används för att mäta dynamisk kontaktvinkel på superhydrofoba ytor.

Den andra metoden för dynamisk kontaktvinkel bygger på principen att luta/tilta provet gradvis till dess att en fritt sittande droppe börjar röra på sig.


Advancing angle mäts i fronten av droppen precis i ögonblicket då droppen börjar röra sig, och receeding angle mäts vid samma tidpunkt i den släpande/bakre delen av droppen. Med den här metoden kan också det som kallas Roll-off-vinkeln bestämmas, dvs vid vilken vinkel droppen börjar röra sig. En liten roll-off-vinkel är förknippat med liten hysteres (skillnaden mellan advancing och receeding). Lutningen kan skapas genom att tilta bara provbordet, eller genom att luta hela instrumentet, vilket ger en bibehållen baslinje i förhållande till den optiska vyn.

Kontakvinkelmätning med korrigering för ytråhet

Theta Flex och Theta Flow kan konfigureras med en inbyggd optisk profilometer, som mäter ytråhet i samma punkt som kontakvinkeln.

Eftersom ytjämnhet har en påverkan på uppmätta kontaktvinkelvärden kan det vara värdefullt att ta fram parametrar för ytans topografi. 2D och 3D bilder, samt profilometriska parametrar såsom r (ratio mellan verklig och teoretisk dropparea), Sdr, Sa, Sq med flera rapporteras. Systemet kan med hjälp av r och Wenzelekvationen också beräkna kontaktvinkel och SFE med korrigering för ytråhet. Tillbehöret kan användas för mätning av ytråhet i längdskalan 1-60 um.
Korrigering enligt Wenzel förutsätter en topografi som ger vätning av hela den verkliga ytan.

Ytspänning/Mellanfasspänning

Ytspänning kan mätas med optisk tensiometri genom en metod som kallas Pendant Drop, i vilken en vätskedroppe som hänger från dispenserspetsen/nålen analyseras. Ytspänning och mellanfasspänning (Interfacial Tension) kan relateras till droppens form, och beräknas med hjälp av iterativ Young-Laplace fitting, där densitetsskillnad mellan vätska/gas respektive vätska/vätska behöver vara känd. Vätskevolymen måste var stor nog att ge en droppform.

Även inverterade mätningar kan göras, där den lättare fasen stiger från nålen in i en tyngre fas, med hjälp av en krokformad nål. Exempel på användning av denna teknik är då man vill studera mellanfasspänning mellan olja och vatten.
Denna metod kallas ibland för Rising bubble eller Inverted pendant drop.

Interfacial Rheology

Med hjälp av en pulserande droppe kan reologiska egenskaper också studeras med optisk tensiometer.

Länkar

Läs mer om tillbehör för ThetaFlow

Läs mer om tillbehör för Theta Flex

Läs mer om tillbehör för Theta Lite

Läs mer om tillbehör för Theta High Pressure

Några exempel på populära tillval nedan. För ett flertal ytterligare tillbehör och mätprober, se tillbehörsbroschyrer.

  • Kyvetthållare med temperaturkontroll, för gränsspänning /Interfacial Tension.
  • Tempererad mätkammare, för temperaturkontroll av luft, vätska och substrat.
  • Provbord med tilt-funktion, för studie av dynamisk kontaktvinkel. Manuell tiltning 0-90°, i fin- och grovjustering

Topography 3D module
För mätning av ytråhet och kontaktvinkel på samma prov, i samma punkt och automatisk uträkning av korrigerat såväl som icke korrigerat värde för kontaktvinkel och ytenergi. Används för att förstå ytstrukturens inverkan på vätbarhet och ytenergi.

High Pressure Chamber
För vätbarhetsstudier vid höga tryck (upp till 400 bar) och temperaturer (upp till 200°C), till exempel inom oljeutvinning eller andra trycksatta system. Design med integrerad kolv och provport optimerar flexibilitet och användarvänlighet.

Tilting cradle
Mjukvarustyrd och automatisk tiltningsvagga för mycket precisa mätningar av dynamisk kontakvinkel. Tiltning från 0 till 90° med en upplösning av 0.1°. Rekommenderas att användas tillsammans med vakuumprovbord.

Pulsating Drop Module – PD200
Mjukvarustyrd och automatisk reologisk analys av viskoelastiska egenskaper i gränssnitt, vätska-vätska eller vätska-luft.

Picoliter Dispenser
Automatisk dispenser för mycket små droppvolymer. Används för mycket små prover/provområde eller vid inkjet-applikationer.

 

Kontakta produktspecialist:

Ulrika Lundgren
ulrika.lundgren@bergmanlabora.se
Tel: 08-625 18 09

Tillämpning

En optisk tensiometer kan användas till många olika av analyser, nedan några exempel.

Kontaktvinkel

Theta Flex kan användas för att mäta statisk, dynamisk och ytråhetskorrigerad kontaktvinkel. Huvudkomponenterna i en optisk tensiometer är kamera, dispenser för att dispensera en droppe, provbord och ljuskälla för att belysa droppen på provbordet. Optiska tensiometrar kallas ibland också för optisk goniometer, kontaktvinkelgoniometer, kontaktvinkelmätare eller droppformsanalysator.

Statisk kontaktvinkel med optisk tensiometer

Sessile (sittande/vilande) droppanalys är den vanligaste metoden för kontaktvinkelmätning. En droppe placeras på ett substrat/fast yta och kameran tar en bild av droppen. Den statiska kontaktvinkeln definieras sedan genom att anpassa Young-Laplace-ekvationen runt droppen (även andra algoritmer så som cirkel– och polynom också kan användas). I praktiken tas en serie av bilder över tid, så ett förlopp kan också följas och studeras tidsupplöst.

Det är också möjligt att mäta på inverterade sessile-system, där droppen kommer underifrån till ett substrat, så kallad captive bubble. Det är en teknik som används då substratet är mycket hydrofilt och vanlig mätning är svår att få till, eller i trefas-system där det fast substratet befinner sig i vätska, exempelvis en oljedroppe på en mineralyta i en saltvattenslösning.

Dynamisk kontaktvinkel

Dynamisk kontaktvinkel är en alltmer använd och viktig metod, då verkliga ytor sällan är ideala och uppmätt statisk kontaktvinkel inte ger tillräcklig information om ytans egenskaper.

Det finns två huvudmetoder för att mäta dynamisk kontaktvinkel med optisk tensiometer, nålmetoden och lutningsmetoden.

Med nålmetoden skapas en liten droppe på det fasta substratet, nålen är kvar i droppen och används för att fylla mer vätska i droppen medan kontaktvinkel analyseras samtidigt som volymen ökar. Detta ger Advancing angle. Sedan minskas volymen i droppen på motsvarande sätt och under tiden mäts Receeding angle. Skillnaden mellan advancing och receeding angle är en indication på ytans inhomogenitet (kemisk eller steriskt) och kallas för hysteres. Detta är en metod som ofta används för att mäta dynamisk kontaktvinkel på superhydrofoba ytor.

Den andra metoden för dynamisk kontaktvinkel bygger på principen att luta/tilta provet gradvis till dess att en fritt sittande droppe börjar röra på sig.


Advancing angle mäts i fronten av droppen precis i ögonblicket då droppen börjar röra sig, och receeding angle mäts vid samma tidpunkt i den släpande/bakre delen av droppen. Med den här metoden kan också det som kallas Roll-off-vinkeln bestämmas, dvs vid vilken vinkel droppen börjar röra sig. En liten roll-off-vinkel är förknippat med liten hysteres (skillnaden mellan advancing och receeding). Lutningen kan skapas genom att tilta bara provbordet, eller genom att luta hela instrumentet, vilket ger en bibehållen baslinje i förhållande till den optiska vyn.

Kontakvinkelmätning med korrigering för ytråhet

Theta Flex och Theta Flow kan konfigureras med en inbyggd optisk profilometer, som mäter ytråhet i samma punkt som kontakvinkeln.

Eftersom ytjämnhet har en påverkan på uppmätta kontaktvinkelvärden kan det vara värdefullt att ta fram parametrar för ytans topografi. 2D och 3D bilder, samt profilometriska parametrar såsom r (ratio mellan verklig och teoretisk dropparea), Sdr, Sa, Sq med flera rapporteras. Systemet kan med hjälp av r och Wenzelekvationen också beräkna kontaktvinkel och SFE med korrigering för ytråhet. Tillbehöret kan användas för mätning av ytråhet i längdskalan 1-60 um.
Korrigering enligt Wenzel förutsätter en topografi som ger vätning av hela den verkliga ytan.

Ytspänning/Mellanfasspänning

Ytspänning kan mätas med optisk tensiometri genom en metod som kallas Pendant Drop, i vilken en vätskedroppe som hänger från dispenserspetsen/nålen analyseras. Ytspänning och mellanfasspänning (Interfacial Tension) kan relateras till droppens form, och beräknas med hjälp av iterativ Young-Laplace fitting, där densitetsskillnad mellan vätska/gas respektive vätska/vätska behöver vara känd. Vätskevolymen måste var stor nog att ge en droppform.

Även inverterade mätningar kan göras, där den lättare fasen stiger från nålen in i en tyngre fas, med hjälp av en krokformad nål. Exempel på användning av denna teknik är då man vill studera mellanfasspänning mellan olja och vatten.
Denna metod kallas ibland för Rising bubble eller Inverted pendant drop.

Interfacial Rheology

Med hjälp av en pulserande droppe kan reologiska egenskaper också studeras med optisk tensiometer.

Länkar

Läs mer om tillbehör för ThetaFlow

Läs mer om tillbehör för Theta Flex

Läs mer om tillbehör för Theta Lite

Läs mer om tillbehör för Theta High Pressure

Behöver du hjälp att välja rätt produkt?

Våra produktspecialister kan hjälpa dig att välja rätt instrument för din verksamhet.

Kontakta oss

Andra köpte även

Relaterade produkter

Till toppen