Spinning-Drop-Tensiometer

Für Grenzflächenanalysen

Die KRÜSS GmbH präsentierte das neuartige Spinning-Drop-Tensiometer SDT erstmalig auf der ACHEMA 2015. Es misst die Grenzflächenspannung mit hoher Präzision und einem besonders weiten Messbereich.

Die KRÜSS GmbH präsentierte das neuartige Spinning-Drop-Tensiometer SDT erstmalig auf der ACHEMA 2015.

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.

Exakte Rotation und Bildauswertung
Bei einer 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 bei der Spinning-Drop-Methode 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.

Neben der bewährten Standardmethode nach Vonnegut umfasst das Methodenspektrum von Advance auch eine präzise Auswertung der Tropfenkontur 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.

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Ergonomisches, für Sicherheit sorgendes Gehäuse
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.

Innovationen für schnelle Probenvorbereitung
Eine der hervorstechenden Eigenschaften des 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.

Leistungsfähige, flexible Temperierung
Ermöglicht wird der zügige Kapillarwechsel nicht zuletzt durch den Verzicht auf Flüssigtemperierung, was außerdem einen zusätzlichen Thermostat einspart. Die integrierte elektrische Heizungseinheit 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.

Software mit neuartigem, am Workflow ausgerichtetem Bedienkonzept
Die Software Advance für das SDT 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 dem SDT erfolgt vollständig softwaregesteuert mit Hilfe vorbereiteten, einfach variierbaren Messprozeduren. Advance ordnet automatisch jedem Messwert das dazugehörige Tropfenbild zu und präsentiert es im Videofenster. Aufwändiges Speichern, Laden und Verwalten von Bilddateien entfällt.

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