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Spreitungs- und Adsorptionsdynamik wässriger Tensidlösungen

In den letzten Jahren ist das Interesse für dynamische Benetzungsvorgänge enorm gestiegen. In vielen wirtschaftlichen und medizinischen Bereichen wird nach Strategien gesucht, welche die Spreitung einer Flüssigkleit initiieren, begünstigen bzw. erhöhen können. Eine der Möglichkeiten ist der Einsatz von niedermolekularen grenzflächenaktiven Stoffen (Tensiden), die zunehmend in den technologischen Prozessen, aber auch in der Medizin, ihre Anwendung finden.

Dynamische Benetzungsmessungen werden mit einem dynamischen Kontaktwinkel- und Absorptionsmessgerät FibroDAT 1122 Fibro Systems Sweden / Reppalon GmbH Suisse durchgeführt, welches mit einer Hochgeschwindigkeitskamera ausgerüstet ist (1000 Bilder pro Sekunde). Das Gerät ist mit einer Messsoftware ausgestattet, welche es zulässt, viele Messschritte zu automatisieren. Zu den Vorteilen dieser Messeinrichtung zählen auch:

  • Vollautomatisierte Messung der Oberflächenspannung von Flüssigkeiten nach der Methode des hängenden Tropfens mit der Angabe einer zeitlichen Verzögerung (vorteilhaft insbesondere bei Untersuchungen von wässrigen Tensidlösungen, da diese zeitabhängige Oberflächen­spannungen aufweisen);

  • Einstellung eines gewünschten Tropfenvolumens mit Hilfe des Mikrodosier­systems;

  • Definiertes Aufsetzen des Tropfens auf die Oberfläche mit einem kurzen Schlag auf die Spritzennadel, ausgelöst durch einen Elektromagneten (die Stärke des Schlags sowie seine zeitliche Verzögerung sind optimierbar);

  • Einstellung des gewünschten Abstandes zwischen dem Tropfen und der Oberfläche

  • Einsatz von Spritzen aus PTFE, welche mit PTFE-beschichteten Nadeln ausgerüstet sind (vorteilhaft insbesondere bei Untersuchungen von hoch­konzentrierten wässrigen Tensidlösungen) 

Mit einem DAT 1129 Neigungstisch ist es möglich, die Kontaktwinkelhysterese, aber auch den Neigungswinkel zu bestimmen. 

Oberflächen: Polymerfilme, Papier, metallische Folien, textile Materialien

DAT 1129 mit Neigungstisch
Benetzungsdynamik von C12EO5 an Teflon AF und Polypropylen-Oberfläche

Um die Spreitungsprozesse besser verstehen zu können, werden die Untersuchungen zur Benetzungsdynamik mit dynamischen ellipsometrischen Messungen ergänzt. 

Adsorptionskinetik von C12EO5 an Teflon AF und Polypropylen-Oberflächen
Ellipsometrische Messungen an dünnen Teflon AF-Filmen in einer Zelle mit wässrigen Lösungen von nichtionischem C12EO5
Ellipsometrische und Benetzungsdaten für Spreitungs- und Adsoprtionskinetik von wässrigen Lösungen eines nichtionischen C12EO5 an der Oberfläche von Teflon AF

Kooperationen

Dr. habil. R. Miller, Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung Potsdam/Golm, Deutschland

Prof. Dr. B. Radoev, Institut für Physikalische Chemie, Universität Sofia, Bulgarien

Prof. Dr. V. Starov, Department Chemische Verfahrenstechnik, Universität Loughborough, Großbritannien

 
Spreading and adsorption dynamics of aqueous surface active agent solutions
Spreitungs- und Adsorptionsdynamik wässriger Tensidlösungen

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