Spinning Drop Tensiometer – SDT

Unser Spinning Drop Tensiometer – SDT misst die Grenzflächenspannung mit hoher Präzision und einem besonders weiten Messbereich. Aufgrund dieser enormen Bandbreite, geringer Probenmengen und einfachster Handhabung bei der Vorbereitung ist das SDT ideal für die Qualitätssicherung und Entwicklung von Emulsionen und Tensiden. Die exakte Erfassung extrem geringer Grenzflächenspannungen macht das SDT außerdem zum Spezialinstrument für das Grenzflächenverhalten bei Mini- und Mikroemulsionen, etwa für die tertiäre Erdölförderung oder die Pharmazie.

Bei der Spinning-Drop-Methode erfolgt die Messung der Grenzflächenspannung durch die Videobildanalyse eines Tropfens, der sich in einer umgebenden Flüssigkeit in einer rotierenden Kapillare befindet. Maßgeblich für die Präzision sind dabei die Genauigkeit der Videoanalyse und der Drehgeschwindigkeit. Beim SDT gehören daher eine hochauflösende USB3-Kamera und ein exakt angesteuerter Präzisionsmotor mit exzellenter Geschwindigkeitskonstanz zu den wichtigsten Komponenten, kombiniert mit intelligenten und robusten Bildauswertealgorithmen der Software ADVANCE. Um das Beobachten der laufenden Messung überflüssig zu machen, kann die Drop Positioning Funktion von ADVANCE genutzt werden, die den Tropfen automatisch in der Mitte des Videobildes hält.

Neben der bewährten Standardmethode nach Vonnegut analysiert das SDT die Tropfenkontur auch nach Young-Laplace. Diese Methode kommt mit einer kleineren Rotationsgeschwindigkeit aus und erweitert so den Messbereich des Instruments bis hin zur mühelosen Messung sehr hoher Grenzflächenspannungen. Die Konturanalyse ist bei dieser Methode besonders robust.

Neuartig für die Spinning-Drop-Messtechnik ist die Unterbringung sämtlicher Komponenten einschließlich der rotierenden Kapillare in einem robusten, geschlossenen Gehäuse. Verletzungen sind dadurch praktisch ausgeschlossen und die Arbeit wird durch die im Design klar hervorgehobenen Bedienelemente erleichtert. Kameraposition und Neigung werden motorisch gesteuert, wobei zum Schutz der Kamera eine spezielle Aussparung für deren Parkposition eingerichtet ist.

Eine der hervorstechenden Eigenschaften unseres SDT ist die besonders einfache Handhabung bei der Probenvorbereitung. Das mit zwei Patentanmeldungen verbundene Konzept zum Füllen der Kapillare verkürzt die sonst häufig umständliche Präparation einer Spinning-Drop-Messung erheblich. Auch das übliche regelmäßige Austauschen eines Septums entfällt. Die Kapillare wird dabei zunächst im ausgebauten Zustand mit der umgebenden Flüssigkeit befüllt. Die speziell geformte Verschlusskappe dient zugleich als Träger für die Tropfenflüssigkeit, die so im Zuge des Verschließens in die Kapillare gelangt. Mit einem Handgriff wird dann die Kapillare in deren Halterung eingeklickt.

Ermöglicht wird der zügige Kapillarwechsel nicht zuletzt durch den Verzicht auf Flüssigtemperierung, was außerdem einen zusätzlichen Thermostat einspart. Die integrierte elektrische Heizung regelt die Zieltemperatur schnell und genau ein und zeichnet sich durch hohe Temperaturkonstanz aus. Für Analysen unterhalb der Raumtemperatur kann darüber hinaus ein Kryostat angeschlossen werden. Ein präziser Infrarotsensor misst die Temperatur kontaktlos und gibt die thermischen Verhältnisse sehr nah am Tropfen wieder.

Unsere Software ADVANCE setzt den Fokus auf einfach umgesetzte Automatisierung und intuitive Bedienbarkeit. Die für den jeweiligen Arbeitsschritt relevanten Funktionen sind in Kacheln angeordnet und zeigen alle im Kontext notwendigen Elemente auf der Oberfläche. ADVANCE verzichtet auf Menüs oder Pop-up-Fenster und spart unnötige Klicks sowie die zeitraubende Suche nach versteckten Elementen.

Die Messung mit unserem Spinning Drop Tensiometer – SDT erfolgt vollständig softwaregesteuert mit Hilfe vorbereiteter, einfach variierbarer Messprozeduren. ADVANCE ordnet automatisch jedem Messwert das dazugehörige Tropfenbild zu und präsentiert es im Videofenster. Aufwändiges Speichern, Laden und Verwalten von Bilddateien entfällt.

• Entwicklung von Emulsionen
• Tertiäre Erdölförderung (Enhanced Oil Recovery, EOR)
• Bioverfügbarkeit von Arzneimitteln
• Tensidforschung
• Adsorptionseigenschaften an Phasengrenzen

• Messung der Grenzflächenspannung in einem weiten Messbereich ab 10^-6 mN/m
• Bildanalyse des Tropfendurchmessers nach Vonnegut
• Bildanalyse anhand der Tropfenkonturkrümmung nach Young-Laplace
• Langzeitmessungen zur Untersuchung der Tensiddynamik
• Temperaturabhängige Analysen