Δυναμική Επιφανειακή Τάση και Διασταλτική Επιφανειακή Ιξωδοελαστικότητα Υδατικών διαλυμάτων SDS
Creators: name: Μιχαλεντζάκη, Δήμητρα Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2013
Subjects: Δυναμική επιφανειακή τάση
Διασταλτική επιφανειακή ιξωδοελαστικότητα
SDS (δωδέκυλο σουλφονικό νάτριο)
Dynamic surface tension
Dilational Surface viscoelasticity
SDS (sodium dodecyl sulfate)

description: Η παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία μελετά πειραματικά τη δυναμική επιφανειακή τάση και τη διασταλτική επιφανειακή ιξωδοελαστικότητα υδατικών διαλυμάτων δωδέκυλο σουλφονικού νατρίου (SDS). Οι συγκεντρώσεις SDS που μελετήθηκαν είναι μεταξύ 10 και 2000 ppm (mg/L), οι οποίες βρίσκονται κάτω από την Κρίσιμη Συγκέντρωση Μικκυλίων (CMC). Για πρώτη φορά στη βιβλιογραφία χρησιμοποιήθηκαν για τα ίδια δείγματα τρεις διαφορετικές μέθοδοι μέτρησης δυναμικής επιφανειακής τάσης, οι οποίες εκτός της αρχής μέτρησης διαφέρουν επίσης και ως προς το εύρος χρόνου ζωής (ηλικία) της διεπιφάνειας υγρού/ αέρα. Οι μέθοδοι αυτές είναι οι ακόλουθες : μέθοδος μέγιστης πίεσης φυσαλίδας, μέθοδος κρεμάμενης σταγόνας και μέθοδος βάρους /όγκου σταγόνας. Για σύγκριση μετρήθηκε και η τιμή της στατικής επιφανειακής τάσης (τιμή ισορροπίας) με δύο γνωστές μεθόδους : μέθοδος πλακιδίου Wilhelmy και μέθοδος δακτυλίου du Nouy. Επιπλέον, μετρήθηκε το ιξώδες των διαλυμάτων SDS ώστε να αξιολογηθεί μήπως τυχόν αποκλίσεις μεταξύ των δυναμικών μετρήσεων επιφανειακής τάσης οφείλονται στο ιξώδες. Επιπρόσθετα, μετρήθηκε η επιφανειακή διασταλτική ιξωδοελαστικότητα των ίδιων διαλυμάτων με χρήση της μεθόδου ημιτονοειδούς διαταραχής όγκου σταγόνας. Οι μετρήσεις έδειξαν με σαφήνεια εξάρτηση της δυναμικής επιφανειακής τάσης από το χρόνο ζωής της διεπιφάνειας αλλά και την επιλεγείσα μέθοδο μέτρησης. Επιπλέον φάνηκε ότι οι αποκλίσεις μεταξύ των δυναμικών μεθόδων δεν οφείλονται ούτε σε μεταβολή του ιξώδους της συνεχούς φάσης (μιας και ουσιαστικά το ιξώδες παραμένει ανεπηρέαστο από τη συγκέντρωση του τασενεργού) ούτε όμως και σε διεπιφανειακά ρεολογικά φαινόμενα αφού η διασταλτική ιξωδοελαστικότητα παίρνει ιδιαίτερα χαμηλές τιμές.
description: The current thesis studies experimentally the dynamic surface tension and dilational surface viscoelasticity of aqueous solutions of sodium dodecyl sulfate (SDS). The concentrations that were studied range between 10 and 2000 ppm (mg/L), which lay below the critical micelle concentration (CMC). To the best of our knowledge, this is the first study where three different measuring methods were employed to measure the same samples, which not only differ in their measuring principal but they also refer to different surface lifetime. These methods are namely: maximum bubble pressure, pendant drop and drop volume/ weight. For reasons of comparison, static surface tension (equilibrium value) was also measured with two well-known methods: Wilhelmy plate and du Nouy ring. Additionally, the bulk viscosity of the solutions was measured in order to assess a possible deviation between the dynamic surface tension methods, caused by this physical property. Furthermore, the surface dilational viscoelasticity of the same solutions was measured with the method of sinusoidal perturbation of the volume of a pendant drop. The present measurements revealed a dependence of dynamic surface tension from the lifetime of the surface but also from the measuring method. Deviations observed among these methods can not be attributed to bulk viscosity variations (bulk viscosity is practically unaffected by surfactant concentration) nor to surface rheological phenomena (since the dilational viscoelsticity presents very low values).