Un sistema patentado para medir la reología y la viscoelasticidad de las interfaces aire-líquido y líquido-líquido.
Los reómetros se utilizan típicamente para medir la mayor parte de las propiedades tridimensionales del material. Sin embargo, muchos materiales como productos farmacéuticos, alimentos, productos de cuidado personal y recubrimientos a menudo se componen de interfaces líquido-líquido o gas-líquido con distintas propiedades reológicas. En estos casos, investigar las características de estas interfaces bidimensionales puede revelar información crucial sobre la dinámica interfacial y la contribución de la estructura a las propiedades del material a granel. El sistema patentado de doble pared (DWR) para los reómetros ARES-G2 y ARES-G3 ofrece una geometría especializada para la viscosidad interfacial cuantitativa y la caracterización viscoelástica en los rangos de medición más amplios.
Tecnología
El accesorio interfacial de los reómetros ARES-G2 y ARES-G3 consta de un anillo de medición patentado de Platino-Iridio junto con un abrevadero Delrin especialmente diseñado. Estos materiales son elegidos por su química inerte y facilidad de limpieza. El conducto incorpora la geometría única de doble pared para proporcionar planos de cizallamiento interfacial bien definidos en ambos lados de la superficie geométrica para una mayor sensibilidad a la respuesta viscoelástica monocapa en las interfaces líquido-aire o líquido-gas.
El anillo de doble pared es capaz de mediciones viscoelásticas verdaderamente cuantitativas porque la interfaz está “anCLADA” a la sección transversal en forma de diamante del anillo de geometría. Este anillo patentado (Patente # 7.926.326) tiene un diámetro de 60 mm y fue diseñado para facilitar su uso y máxima sensibilidad. El uso de la geometría del anillo de doble pared facilita las mediciones de viscosidad superficial en viscosidades de interfaz tan bajas como 10-5 Pa.s.m sin complicadas correcciones de subfase. Las mediciones de oscilación son posibles en el rango de frecuencia más amplio de cualquier sistema interfacial debido al diseño exclusivo de motor y transductor separado (SMT) del reómetro ARES que elimina los artefactos debido a la inercia del instrumento.
Propiedades interfaciales de SPAN 65 en una interfaz agua-dodecano
SPAN 65 es un surfactante complejo con una arquitectura no lineal que segrega selectivamente a la interfaz entre el agua y el dodecano, formando una monocapa viscoelástica. En las figuras se muestran propiedades interfaciales de esta monocapa caracterizadas utilizando el Anillo de Doble Pared del reómetro ARES-G2 y ARES-G3. La figura de la izquierda reporta la evolución de la formación de la interfaz a lo largo de 70 minutos, resaltada por el aumento constante del módulo de almacenamiento durante este periodo. El carácter viscoelástico del ensamblaje interfacial se cuantifica en los datos de barrido de frecuencia de la derecha. La presencia de un punto de cruce de módulo distinto a 0.2 rad/s y un carácter elástico dominante a frecuencias más altas demuestran la fuerte estructura interfacial. La calidad de los datos demuestra claramente las ventajas inigualables de las mediciones de alta sensibilidad y libres de inercia del reómetro ARES para la caracterización viscoelástica de interfaces débilmente estructuradas a frecuencias tan altas como 100 rad/s.
