Optický tenziometer-goniometer
Optický tenziometer-goniometer je multifunkčný prístroj používaný na meranie kontaktného uhla, optické stanovenie povrchového a medzifázového napätia alebo stanovenie povrchovej energie tuhých látok. Alternatívne spôsoby merania dynamického kontaktného uhla a povrchového napätia pomocou tenziometrov nájdete tu.
Optický tenzometer-goniometer sa skladá zo štyroch hlavných častí.
- Optický modul
- Stupeň vzorky
- Osvetlenie tenziometra-goniometra
- Dávkovací systém
Optický modul tenziometra-goniometra
Pri výbere optického modulu je dôležité venovať pozornosť rozlíšeniu videokamery a pomeru strán obrazu. Ďalším parametrom, ktorý treba sledovať, najmä pri dynamických meraniach kontaktného uhla alebo oscilačných meraniach visiacej kvapky, je snímková frekvencia. Druhou časťou, ktorej treba venovať pozornosť pri výbere optického tenziometra-goniometra, sú vlastnosti vzorkovacieho stolíka. Jednou z dôležitých vlastností vzorkovacieho stolíka je presnosť posunu stolíka. Druhým parametrom je spôsob pohybu stolíka, ktorý sa ovláda buď skrutkovým mechanizmom, alebo presnejším elektrickým pohybom s možnosťou automatického dávkovania a snímania. Ďalšou zložkou optického tenziometra-goniometra je jeho osvetlenie, ktoré sa v jednotlivých modeloch a výrobcoch veľmi nelíši.
Ukážka automatického merania kontaktného uhla a určovania povrchovej energie kvapalín.
Dávkovací systém
Poslednou dôležitou súčasťou optického tenziometra-goniometra je systém dávkovania vzorky. Dávkovací systém ponúka veľký rozsah nastavení. Môže to byť zásobná fľaša s hadičkou, ktorá nie je veľmi vhodná na merania s povrchovo aktívnymi látkami alebo z dôvodu možnej kontaminácie kvapalín z predchádzajúcich meraní. Vhodnejším systémom je buď dávkovacia pipeta s jednorazovými špičkami, ale tu je problém s dávkovaním viskóznych kvapalín a sú tu obmedzené možnosti temperovania. Ako najuniverzálnejší prístup sa javí použitie jednorazových kovových ihiel a sklenených alebo plastových striekačiek s dostatočným objemom na viacnásobné analýzy. Dávkovací systém môže pozostávať aj z jednej dávkovacej jednotky pre jednoduché aplikácie s jednou kvapkou, ako sú merania kontaktného uhla alebo medzifázového napätia, alebo z viacerých dávkovacích jednotiek. Tie sú použiteľné najmä na hodnotenie voľnej povrchovej energie, kde sa odporúča použiť aspoň tri rôzne kvapaliny. Samotný držiak dávkovacej jednotky môže byť pevný, ručne posuvný alebo elektricky ovládaný kolmo aj zvisle k optickej osi.
Príslušenstvo optického tenziometra
Optický tenziometer-goniometer má k dispozícii celý rad príslušenstva. Patrí k nim teplotná komora na temperovanie vzorky v širokom rozsahu teplôt, ktorú možno použiť aj na udržiavanie parametrov vzduchu (vlhkosť, inertná atmosféra). K dispozícii sú aj rôzne držiaky na vzorky, nádoby na kvapaliny, generátory vlhkosti, systém nakláňania stolíka alebo celého optického prístroja na dynamické určovanie kontaktného uhla spolu s vysokorýchlostnými kamerami alebo prídavnou kamerou na snímanie pôdorysu nad hlavou.
Ukážka optického tenziometra-goniometra pri dynamickom meraní kontaktného uhla.
