The main objective in this work was to learn how the instrument, the Interfacial Shear Rheometer (ISR400), worked and to investigate how the rheological properties, storage modulus (elasticity), G' and loss modulus (viscous), G'', changes when the surface pressure at the air-liquid interphase changes. The second objective were to examine the different kind of magnetic needles used in the experiments and to conclude which type of needle is best for its specific field of analysis. It was concluded that the relative heavy needle with mass 70.6 mg and length 50 mm was best for systems where the viscous and elastic components are significantly large, where the inertia of the needle is not dominant. It also worked of using the heavier needle for a system of phospholipids. For the hydroxystearic acid (HSA) experiment that were tested on NaCl sub-phase there was a clear improvement after switching from the heavy needle (mass 41.5 mg; length 51 mm) to the relative lighter needle (mass 6.94 mg; length 34.7 mm). The values for the dynamic modulus therefore had a better agreement with reference literature. A spread layer of class II hydrophobins (HFBII) could be compressed to a surface pressure of 46 mNm-1. The G' and G'' values from the frequency sweep were discarded because the monolayer turned into a very viscous-like liquid, and the oscillating needle, after compression, was kind of stuck in the sub-phase and moved very staggering during a frequency sweep. The needle comparison experiment with silica particles 10 wt% Bindzil CC30 (BCC30), at pH 3.5 was done to see if there was any difference in the sensitivity for the needles at the interface which consisted of a pure 10 mM NaCl solution or a 10 mM NaCl solution with BCC30 added to it. The differences were negligible in terms of surface tension but there was a clear difference between the heavy needle and the light needle, when oscillating at higher frequencies (>≈6 rad/s). With this study, the understanding of ISR400 has increased largely. Several issues have been addressed and the results provide a good basis for further studies within the many areas the instrument can be used for. Despite the project's time limit, and the fact that the instrument was new and untested where the project was carried out, focus areas were prioritized so good results could be achieved within reasonable goals. / Huvudmålet med detta arbete var att lära sig hur instrumentet ytskiktsreometern (ISR400) fungerade och undersöka hur de reologiska egenskaperna, elasticitetsmodulen G' och viskositetsmodulen G'', kommer att förändras när det sker en förändring för yttrycket vid gränsskiktet mellan luft och vätska. Det sekundära målet var att undersöka vilken typ av magnetiska nålar som är bäst att använda för respektive gränsskiktssystem. Av att använda den tyngre nålen med massan 70.6 mg och längden 50 mm kunde man dra slutsatsen att den är bäst att använda för system där de viskösa och elastiska komponenterna är signifikant stora, där nålens tröghet inte är dominant. Den fungerade även att mäta med i ett fosfolipidsystem. I experimentet med 12-hydroxy-stearinsyra (HSA) som utfördes på en subfas av NaCl, syntes en klar förbättring efter att byta från en tyngre nål (massa 41.5 mg; längd 51 mm) till en lättare (massa 6.94 mg; längd 34.7 mm). Värdena för dynamiska modulen stämde därför bättre överens med referenslitteraturen. Det utspridda lagret av klass II hydrophobins (HFBII) kunde komprimeras upp till yttrycket 46 mNm-1. Värdena för G' och G'' förkastades därför att monolagret förvandlades till en väldigt viskösliknande vätska, och den oscillerande nålen, efter kompressionen, satt fast i denna tröga vätska och rörde sig väldigt hackigt och oregelbundet under tiden ett frekvenssvep utfördes. Då en jämförelse av olika typer av nålar genomfördes med kiseldioxidpartiklar (10 % (viktsprocent) Bindzil CC30 med pH 3.5), för att se om det är någon skillnad i känslighet för nålarna vid gränssnittet, som bestod av en ren 10 mM NaCl-lösning eller en 10 mM NaCl-lösning med tillsatt BCC30. Skillnaderna var försumbara gällande ytspänningen, men det var en klar skillnad mellan den tunga nålen och den lätta nålen vid oscillering vid höga frekvenser (>≈6 rad/s). I och med detta arbete så har förståelsen för hur ISR400 fungerar förbättrats mycket sedan starten. Flera frågeställningar har behandlats och resultaten ger en bra grund för fortsatta studier inom de många områden som utrustningen kan användas till. Trots projektets tidsbegränsning, och det faktum att instrumentet var nytt och oprövat på platsen där detta arbete utfördes, så prioriterades fokusområden så att goda resultat kunde uppnås inom rimliga mål.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-36540 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Anderson, Fredrik |
| Publisher | Karlstads universitet, Avdelningen för kemiteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0021 seconds