技术:高压在实验室中发出胶体声

 作者:诸豉     |      日期:2017-06-04 08:34:13
由BERKELEY的KEN CROSELL设计的涂料,化妆品,防晒霜,药品,食品和其他由胶体制成的产品 - 悬浮在液体中的微小颗粒 - 很快就能够更准确地监测它们在实验室中生产的配方该技术的发明者称,更好的分析可以显着提高制成品的质量,并通过低效生产节省数百万英镑胶体是各种工艺和产品的支柱,从焦油砂的提取和废水的处理,到蛋黄酱,乳胶,陶瓷,纸张涂料和各种乳液和药剂的制造布里斯托尔大学化学系的独立专家特伦斯科斯格罗夫说,几乎每个制造过程都以某种形式使用胶体但到目前为止,制造商不得不在很大程度上依赖经验来判断悬浮液的关键性质 - 悬浮颗粒的大小及其电荷 - 在一个过程中做错可能意味着过度使用成分,破坏整批产品或生产劣质产品胶体性质的常规实验室分析不能在现场进行稀释产品样品需要数小时,并借助光散射设备进行研究悉尼大学的应用数学家理查德奥布里恩说,结果通常是不准确的:“当你稀释它时,你会改变你想要测量的东西”奥布莱恩和他在大学的同事们总部位于马萨诸塞州霍普金顿市的悉尼公司和马特克应用科学公司(Matec Applied Sciences)整齐地回避了这些限制,他们的仪器称为声波化器,是由20世纪80年代中期Matec化学工程师David Cannon发现的现象 Cannon观察到当向胶体施加交流电压时,颗粒来回拉伸结果是周围液体的微小干扰,产生声波胶体的性质影响成品的流动性,强度,外观,质地和稳定性例如,如果洗手液中的颗粒上的电荷很小,则颗粒会聚集在一起,形成块状乳液同样地,如果防晒霜中的氧化锌和钛颗粒太大,它们会分散光线,因此乳霜看起来呈糊状白色在交流电压下,粒子的大小决定了当电流反转时它们可以多快地改变方向,首先将它们吸引到一个电极然后吸引另一个电极 “一般来说,它们越大,移动的速度越慢,”奥布莱恩说该周转时间对应于声波相对于施加电压的相位的相位:声波的峰值越接近电压的峰值,则粒子越小粒子的电荷也会影响它们的运动:电荷越大,运动越大该运动与由运动粒子产生的声波的振幅直接相关但是颗粒尺寸也会影响波幅,因此必须通过从相位数据计算得出它来从测量中减去声学器可以在10秒内解决这两个因素将未稀释的样品置于腔室中,每侧施加电极并施加交流电压连接到电极的玻璃棒将声波传送到换能器,换能器产生与声音振幅成比例的电压测量在300千赫兹和11兆赫兹之间的几个频率下进行然后,声学器可以计算粒子电荷和尺寸 O'Brien和他的同事们现在开始研究一种可以直接插入生产线的设备,