Inleiding
VerdampingDe verdamping van een element of verbinding is een faseovergang van de vloeibare fase naar damp. Er bestaan twee soorten verdamping: verdamping en koken.Verdamping van oplosmiddelen of droging van monsters kan optreden in een verscheidenheid aan monsters tijdens langdurige reologische testen of bij testen bij hoge temperaturen. Dit is vooral problematisch bij vluchtige monsters die organische oplosmiddelen bevatten, maar zelfs materialen op waterbasis, zoals ketchup of pasta's, drogen snel uit als ze aan de atmosfeer worden blootgesteld.
Parallelle plaat- of kegelplaatmeetsystemen zijn het meest gevoelig voor VerdampingDe verdamping van een element of verbinding is een faseovergang van de vloeibare fase naar damp. Er bestaan twee soorten verdamping: verdamping en koken.verdamping en uitdroging omdat de materialen aan de plaat- of kegelrand direct worden blootgesteld. Het probleem wordt nog vergroot door het feit dat het gemeten of toegepaste koppel (M) varieert met de straal (r) tot de macht vier (r4) voor een plaat en tot de macht drie (r3) voor een kegel, wanneer een Newtoniaans materiaal wordt gemeten. Bijgevolg zal elke verandering in de monstereigenschappen aan de rand door korstvorming of monsterverlies een aanzienlijke invloed hebben op het meetresultaat. Problemen kunnen ook optreden bij concentrische cilindersystemen, zij het in mindere mate.
Om dergelijke problemen op te lossen, wordt het gebruik van een oplosmiddelvanger aanbevolen, zoals geïllustreerd in figuur 1 hieronder. Het afgebeelde Kinexus passieve solventval-systeem bevat een buitenste thermische afdekking (Nylon 66 Glasgevuld 30%), hetzelfde materiaal als de standaard monsterdeksels die bij de standaard plaat- en cilinderpatronen van de Kinexus worden geleverd. Het binnenmateriaal is gemaakt van roestvrij staal en heeft een overlapping over de hele naad voor een goede afdichting. Een extra functie is een meegeleverde spoelgasoptie die gebruikt kan worden om gas of damp in de kamer te spoelen als dat nodig is. Binnenin zijn er twee reservoirs voor oplosmiddel, een rond de geometrieas en een rond kanaal rond de omtrek van de onderste plaat. De oplosmiddelring en het plaatkanaal worden gevuld met het monsteroplosmiddel. Wanneer het systeem wordt afgesloten, creëert de damp een verzadigd systeem dat de VerdampingDe verdamping van een element of verbinding is een faseovergang van de vloeibare fase naar damp. Er bestaan twee soorten verdamping: verdamping en koken.verdamping van het monsteroplosmiddel vermindert.
de oplosmiddelvanger is compatibel met zowel plaat- als cilinderpatronen.
Deze toepassingsnotitie belicht het probleem van oplosmiddelverdamping bij reologische metingen en laat zien hoe dit kan worden opgelost door een oplosmiddelvanger te gebruiken tijdens reologische tests.
Experimenteel
- Een ketchupmonster werd in deze studie met en zonder een solventvangsysteem gemeten om de effectiviteit ervan bij het voorkomen van uitdrogen van het monster te bepalen.
- Rotatie reometer metingen werden uitgevoerd met behulp van een Kinexus reometer met een Peltier plaatpatroon en een 40 mm geruwd plaat-meetsysteem, waarbij gebruik werd gemaakt van standaard voorgeconfigureerde sequenties in rSpace software.
- Er werd een standaard beladingsvolgorde gebruikt om ervoor te zorgen dat de monsters werden onderworpen aan een consistent en controleerbaar beladingsprotocol.
- Alle reologiemetingen werden uitgevoerd bij 25°C.
- Er werd een enkelvoudig frequentie rekgestuurd experiment uitgevoerd binnen het lineaire visco-elastische gebied over tijden variërend van 20 tot 65 uur, met en zonder gebruik van de Kinexus oplosmiddelval.
- De oplosmiddelring en het onderste plaatkanaal werden gevuld met het oplosmiddel van het monster, in dit geval water.
Resultaten en discussie
Figuur 2 toont een grafiek van de complexe viscositeit met de tijd voor een ketchupmonster, met en zonder oplosmiddelvanger, over een testperiode van 20 uur. Zonder de oplosmiddelvanger neemt de complexe viscositeit toe met de tijd; dit toont aan dat het monster uitdroogt door blootstelling aan de atmosfeer. Met de oplosmiddelvanger is de complexe viscositeit veel consistenter, wat suggereert dat dit monster langdurig getest kan worden zonder dat men zich zorgen hoeft te maken dat het monster verandert.
Om te evalueren hoe lang de meting verlengd kon worden met de gebruikte oplosmiddelval, werden de metingen herhaald tot 65 uur testen (figuur 3). In eerste instantie werd een toename van de complexe viscositeit op small waargenomen; dit werd toegeschreven aan thixotroop herstel na het laden, aangezien Ketchup een thixotroop materiaal is. Na deze initiële herstelperiode bleef de complexe viscositeit echter relatief constant gedurende de 65 testuren. De uiteindelijke viscositeit, gemeten na 65 uur testen met de oplosmiddelvanger, werd bereikt na slechts 25 minuten zonder de oplosmiddelvanger, wat illustreert hoe belangrijk en effectief deze is bij het voorkomen van VerdampingDe verdamping van een element of verbinding is een faseovergang van de vloeibare fase naar damp. Er bestaan twee soorten verdamping: verdamping en koken.verdamping.
Conclusie
Het gebruik van een oplosmiddelvanger kan effectief voorkomen dat het monster gedurende lange tijd droogt of oplosmiddel verliest tijdens langdurige testen. Dit is essentieel om ervoor te zorgen dat alleen reologische veranderingen worden gemeten en geen artefacten als gevolg van oplosmiddelverlies of droging van het monster bij het grensvlak tussen lucht en monster.