KINO中國分公司成功研制表面張力和接觸角測量的界面化學(xué)一體機

2020年，新加坡KINO Scientific Instrument戰略投資公司上海梭倫成功研制界面化學(xué)測量領(lǐng)域的一體機（TheDrop系列）。（TheDrop為上海梭倫注冊商標）該界面張力測試裝置成功解決了界面化學(xué)測量領(lǐng)域以來(lái)的如下技術(shù)及現實(shí)問(wèn)題：

1、界面張力儀的各測試方法和測試原理的儀器通常是各自為戰，稱(chēng)重或測試原理的表面張力儀、光學(xué)接觸角測量?jì)x及表面張力儀、旋轉滴法界面張力儀等等通常是分開(kāi)設計的。

2、界面化學(xué)測量的各個(gè)功能原理的儀器的國內的實(shí)驗室教學(xué)的設備以及裝置均非常落后。比如，目前教科書(shū)中仍然以量角器的方法的接觸角測量?jì)x為主，這些方法包括量角法、寬高法（WH法或θ/2法）量高法、圓或雙圓（微分圓）、橢圓或雙橢圓（微分圓）、切線(xiàn)法（多項式方程曲線(xiàn)或Spline法）、曲線(xiàn)尺法、TrueDrop法（TrueDrop為上海梭倫注冊商標）等等。

這些方法的特征為不基于界面化學(xué)測量技術(shù)，而僅僅是簡(jiǎn)單的幾何量角法，測值精度不高，測試結果的科學(xué)性不強，與界面化學(xué)測量無(wú)關(guān)。

事實(shí)上，目前接觸角及影像法原理的表面張力測量更為的測試方法為阿莎ADSA，參考A.W.Neumann教授團隊相關(guān)文獻。其他的如Young-Laplace方程擬合法只是ADSA阿莎算法采用已知液體標定后的簡(jiǎn)單或簡(jiǎn)化算法。而Young-Laplace方程為非線(xiàn)性方程，不能采用標定bond Number或Select plane這樣的選點(diǎn)選面簡(jiǎn)化的方式實(shí)現測量。

再如，表面張力的測試方法通常僅僅提供鉑金環(huán)法，鉑金板法的儀器也只能提供標定法的儀器，如上海部分廠(chǎng)家的儀器在說(shuō)明書(shū)中明確表示采用蒸餾水和酒精標定。事實(shí)上，Young-Laplace方程為非線(xiàn)性方程，且浮力和LMCA接觸角值（LMCA為上海梭倫注冊商標）沒(méi)有辦法采用標定的方法進(jìn)行修正。

再如，氣泡壓力法原理或毛細上升法原理僅停留在比較簡(jiǎn)單的玻璃器皿以及壓力表的階段，與實(shí)際的應用原理嚴重不符合。

3、界面化學(xué)各測試方法的原理演示以及優(yōu)缺點(diǎn)展示并不具體和直觀(guān)。

4、各個(gè)測試功能或測試方法的表面張力儀和接觸角測量?jì)x采購時(shí)，成本過(guò)高。進(jìn)口儀器需要幾十甚至百萬(wàn)以上，國產(chǎn)的儀器也需要20幾萬(wàn)才能買(mǎi)全。因而，絕大多數學(xué)校均只買(mǎi)了少量?jì)x器。實(shí)際教學(xué)或科研中經(jīng)常出現測試表征時(shí)各種問(wèn)題，如對測試技術(shù)不掌握，或者無(wú)法表征等等，總是心有余而力不足。

2020年，經(jīng)過(guò)新加坡KINO Scientific Instrument團隊以及中國團隊的研制，新界面化學(xué)測量一體機成功面世。

通過(guò)本界面化學(xué)測量裝置，可以實(shí)現功能包括：

實(shí)驗一：Young-Laplace方程壓力演示

實(shí)驗二：鉑金板法測定蒸餾水的表面張力

實(shí)驗三：鉑金環(huán)法測定蒸餾水的表面張力

實(shí)驗四：毛細管上升壓力法測定蒸餾水的表面張力

實(shí)驗五：大氣泡壓力法測定蒸餾水的表面張力

實(shí)驗六：滴體積法定蒸餾水的表面張力

實(shí)驗七：懸滴法（軸對稱(chēng)影像分析法ADSA）測定蒸餾水的表面張力

實(shí)驗八：停滴法測定固體材料的接觸角值

實(shí)驗九：鉑金板法和鉑金環(huán)法表面活性劑臨界膠束濃度（CMC）測量

實(shí)驗十：旋轉滴法測定蒸餾水和水－食用油的界面張力

實(shí)驗十一：表面活性劑界面流變性質(zhì)測量

實(shí)驗十二：低能固體表面表面自由能估算實(shí)驗

本界面化學(xué)測量測量一體機包括如下測試方法：

1、鉑金板法表面張力和鉑金環(huán)法表面張力

2、光學(xué)法接觸角，測試方法提供阿莎算法（ADSA－P和ADSA-RealDrop）、TrueDrop、以及其他方法。（ADSA、阿莎、RealDrop、TrueDrop為上海梭倫注冊商標）?？梢詼y試停滴法(Sessile Drop）和微滴法(MicroDrop）（MicroDrop為上海梭倫注冊商標）。

3、光學(xué)法界面張力和表面張力測量（Pendant Drop, Constrained Sessile Drop）

4、旋轉滴法界面張力測量，采用阿莎算法和馮內各特算法。

5、大氣泡壓力法以及滴體積法測試靜態(tài)和動(dòng)態(tài)表面張力。

6、3D接觸角測量技術(shù)，測試各向異性以及接觸角滯后現象。用于表征Wenzel-Cassie-Baxer模型以及變換。

7、表面活性劑CMC以及動(dòng)態(tài)吸附、動(dòng)態(tài)表面張力及界面張力、表面及界面張力三明治效應。

8、毛細管壓力法表面張力測量。

9、界面流變性能評估。

10、LB膜分析及界面流變功能。

11、基于改進(jìn)鉑金板法的表面活性劑動(dòng)態(tài)吸附及界面流變性能評估。

等等

更為關(guān)鍵的在于：

1、TheDrop系列界面化學(xué)測試儀為中國團隊本土化研制和生產(chǎn)，采用了目前界面化學(xué)領(lǐng)域的阿莎算法，具有明顯的性。

2、TheDrop系列界面化學(xué)測試儀具有非常高的成本優(yōu)勢。目前預售價(jià)為5－15萬(wàn)元（視不同模塊及模塊多少而不同）。只有通常一臺儀器的價(jià)格?。?！

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