在當前市場上提供的所有測量方法中，懸滴法最適合用于對含有表面活性劑組分的體系進行表面張力值的測量，所以也是最適合用來進行臨界膠束濃度(CMC)測量的方法。

       德國勞達公司（ Lauda Scientific）研發(fā)的基于懸滴法的全自動CMC測量法，不但方法的適用性和測量精度要超過傳統(tǒng)的基于測力的天平法，而且更在自動化程度上也要勝過這些傳統(tǒng)的方法。另外，通過單次測量，不但可以得到傳統(tǒng)的基于平衡值的CMC值，而且可以獲得完整的動態(tài)CMC-時間依賴曲線。

       LAUDA Scientific光學接觸角測量儀采用懸滴法測量液體動態(tài)表面（界面）張力的優(yōu)勢如下：

       懸滴法測量動態(tài)表面張力的一大特點是懸滴法適用于非常寬廣的動態(tài)測量時間范圍：從表/界面形成后的約0.1秒（甚至可低到幾十微秒）起，對表/界面進行時間依賴性的動態(tài)測量，測量可持續(xù)至幾分鐘，幾小時，幾天，...。雖然在測量短界面壽命極限方面，ZD氣泡壓力法可以測量到更短的界面壽命（約幾毫秒）；但在長時間端，ZD氣泡壓力法只能測量到約幾十到100秒。其它的傳統(tǒng)方法要么根本不適合于動態(tài)測量（如吊環(huán)法），要么能夠測量的起始時間遲至幾秒到十幾秒左右（如液滴體積法，薄板法）。另外傳統(tǒng)的吊環(huán)法和薄板法由于表面活性劑分子容易吸附在其探針表面從而改變其表面的潤濕特性，可能對測量結果造成較大的干擾。

       懸滴法測量動態(tài)表面張力的另一大特點在于此方法可以通過對一個液滴從其 “誕生” 時刻起進行持續(xù)地測量，一直到預期的或希望的測量時間點為止（surface life/age scanning）。這不但保證了所有的測量數(shù)據(jù)來自于同一液滴界面，而且測量的時間間隔也可以幾乎隨意地短或長（最短時間間隔只受相機的速度決定，比如1-10ms），大大地提高了獲得的動態(tài)曲線 γ(t)的連續(xù)性（時間分辨率）和可靠性，而且也使得測量所需時間大幅度地減小。比如測量一條從界面形成開始（0時間），持續(xù)到100s（界面壽命）的動態(tài)曲線，如果采用傳統(tǒng)的滴體積法或ZD氣泡壓力法，就需要預先選擇/指定幾個測量時間點（比如20個不同的時間點），然后對于每個時間點，通過調節(jié)相應的測量參數(shù)（如加液或氣流量速率）逐點進行測量，直到所有的時間點測量完畢。這樣的一個測量過程往往需要一個甚至幾個小時，得到的曲線也只能從20個不同的時間點插值而成，而且不同點的表面張力值均來自不同的液滴或氣泡界面（不但表面張力值會發(fā)生漂移，而且時間計時上也會有偏差/bias）。同樣的測量如果采用懸滴法來進行，整個測量過程只需要100s，在這段時間內采集的對應于不同時間點的測量點數(shù)可以高達成千上萬，而且所有的表面張力值均來自同一個液滴，完全避免了表面張力值和時間計時上的偏差/bias問題。

       在幾乎所有的表面/界面張力測量方法中，懸滴法是最適合用于測量動態(tài)表面/界面張力的方法之一，也是能夠測量的時間范圍最廣的方法。其支持的最短表面/界面壽命約從0.03-0.1s開始，最長時間則不受限制。

       在所有的已商業(yè)化方法中，目前只有ZD氣泡壓力法可以測量表面/界面形成時間點更早的值，約從0.01s開始，但其能夠測量的最長時間只有100s左右。而且測量一條表面張力-時間曲線所需要的時間比懸滴法長的多，在測量精度上也比不上懸滴法。另外這一方法也不適合用于動態(tài)界面張力的測量。

臨界膠束濃度(CMC)是用于測量和表征表面活性劑的重要參數(shù)，必須通過實驗來確定。 傳統(tǒng)上采用 DuNoüy 環(huán)法或 Wilhelmy 片法來確定表界面張力，然后基于表面界面張力來測量CMC。但無論是 DuNoüy環(huán)法或還是Wilhelmy 片法都不適合于測量含有表面活性劑的溶液。

LAUDA Scientific接觸角測量儀發(fā)現(xiàn)了測量CMC的新方法，即采用光學懸滴分析法測量臨界膠束濃度(CMC)，LAUDA接觸角測量儀能夠配備CMC擴展模塊，實現(xiàn)光學懸滴法CMC全自動測量。與傳統(tǒng)的基于力學天平法測量 CMC 相比，LAUDA接觸角測量儀提供了完美的全新測量方法和全自動測量設備，功能強大，操作簡單，可應用于科學研究、產(chǎn)品開發(fā)和工業(yè)生產(chǎn)。 

與傳統(tǒng)測量方法相比，光學懸滴分析法在準確性、可靠性、方便性和對包含各種表面活 性劑的溶液的適用性，以及自動化程度方面，都具有明顯的優(yōu)勢:

1) 較高的絕對和相對精度

2) 非常廣泛的測量范圍：從約 10-3 到幾千 mN/m； 

3) 完美的適用于測量表面和界面張力； 東方德菲知識分享 

4) 全自動、無需監(jiān)測即可完成測量； 

5) 可暫停、中斷，并繼續(xù)測量； 

6) 終點濃度在測量完成后仍可擴展； 

7) 適用于各種表面活性劑； 

8) 一次測量即可確定靜態(tài) CMC 以及動態(tài) CMC。

       德國LAUDA Scientific光學接觸角測量儀采用光學懸滴分析法測量臨界膠束濃度(CMC)，CMC擴展模塊可適配于LSA系列所有光學接觸角測量儀，基于全自動懸滴分析（faPDA）方法，可實現(xiàn)CMC全自動測量。 與市場上傳統(tǒng)的基于力學天平的方法相比，它提供了全新的測量方法和全自動測量設備，功能強大，操作簡單?？蓱糜诳茖W研究、產(chǎn)品開發(fā)和工業(yè)生產(chǎn)。

       CMC擴展模塊主要由雙注射泵，一或兩個電磁攪拌器以及軟件包組成。

測量可以完全自動進行而無需監(jiān)測。而且，無論出于何種原因，您都可以中斷或暫停測量過程，稍后可以再繼續(xù)測量。測量完成后，發(fā)現(xiàn)最初設置的濃度終點不夠高，您可以添加額外步驟以擴展?jié)舛确秶?/p>

       通過IFT與濃度的曲線，可以輕松確定CMC值和其他相關參數(shù)。

       通過測量IFT與時間和濃度的變化關系，不僅可以確定IFT與濃度[ IFT（c）] 在準平衡態(tài)（靜態(tài)）下的關系以獲得相應的靜態(tài)CMC值，而且還可以測量在任何表面/界面形成時間點的IFT與濃度的相關性，以獲得全面的IFT /表面活性劑濃度/界面形成時間[ IFT（c，t）] 的關系，從而得到CMC數(shù)值與時間(界面形成時間)的曲線，即動態(tài)CMC數(shù)值曲線 CMC (t)。后者在諸如高速印刷，發(fā)泡等快速動態(tài)工業(yè)過程中極其重要。

簡單總結一下，基于faPDA的CMC模塊的一些獨特功能：

|| 全自動，無需監(jiān)測即可完成測量；

|| 可暫停、中斷，并繼續(xù)測量；

|| 終點濃度在測量完成后仍可擴展；

|| 適用于各種表面活性劑；

|| 一次測量即可確定靜態(tài)CMC以及動態(tài)CMC。

技術參數(shù) :

表面/界面張力精度；準確度；測量范圍：0.01%； 0.1%；10-3 – 2000 mN/m.

表面活性劑的濃度范圍：母液濃度0 –70%

濃度節(jié)點數(shù)：無限制

測量模式：靜態(tài)CMC，動態(tài)CMC

測量時間長度：從大約30分鐘到幾個小時（取決于參數(shù)設置）

        臨界膠束濃度(CMC)是用于測量和表征表面活性劑的重要參數(shù)，必須通過實驗來確定。所有測量CMC的方法中，基于表面界面張力測量CMC的方法是常見的一種。傳統(tǒng)上，采用DuNoüy環(huán)法或Wilhelmy片法來確定表界面張力，但無論是DuNoüy環(huán)法或Wilhelmy片法都不適合于測量含有表面活性劑的溶液。Wilhelmy片法遇到的問題是表面活性劑分子會吸附在Wilhelmy板金屬(通常是鉑金)表面上，這會導致明顯的測量誤差，甚至可能會影響溶液中表面活性劑的濃度。DuNoüy環(huán)法原則上僅適用于單組分（即純凈）液體，當涉及表面活性劑時，通常難以徹底清潔環(huán)，此外，也不可能獲得特定的動態(tài)或平衡狀態(tài)相對應的表面張力值。

        與傳統(tǒng)測量方法形成鮮明對比，德國LAUDA Scientific光學接觸角測量儀采用光學懸滴分析法測量臨界膠束濃度(CMC)，LSA系列光學接觸角測量儀配備CMC擴展模塊，可實現(xiàn)CMC全自動測量。與傳統(tǒng)的基于力學天平法測量CMC相比，它提供了WM的全新測量方法和全自動測量設備，功能強大，操作簡單，可應用于科學研究、產(chǎn)品開發(fā)和工業(yè)生產(chǎn)。 

        與傳統(tǒng)測量方法相比，光學懸滴分析法在準確性、可靠性、方便性和對包含各種表面活性劑的溶液的適用性，以及自動化程度方面，都具有明顯的優(yōu)勢:

1) 較高的JD和相對精度：0.1%（JD）或0.01%（相對）；

2) 非常廣泛的測量范圍：從約10-3到幾千mN/m；

3) WM的適用于測量表面和界面張力；

4) 全自動、無需監(jiān)測即可完成測量；

5) 可暫停、中斷，并繼續(xù)測量；

6) 終點濃度在測量完成后仍可擴展；

7) 適用于各種表面活性劑；

8) 一次測量即可確定靜態(tài)CMC以及動態(tài)CMC。

( 本文內容得到授權所有者的授權許可。) 

       當將表面活性劑連續(xù)添加到溶液中時，溶液的某些物理性質，例如表面張力、電導率等，會隨著溶液中表面活性劑濃度的增加而明顯變化。這些變化是由于游離表面活性劑分子的增加導致的，游離表面活性劑分子以游離物質的形式存在于溶液中和/或吸附在表面/界面層。開始時，添加的表面活性劑分子優(yōu)先吸附在表面/界面上，以減小表面/界面（以及整個系統(tǒng)）的自由能；隨著濃度繼續(xù)增加，表面活性劑分子的表面/界面覆蓋率逐漸接近其飽和度。當表面活性劑濃度達到這個水平時，額外添加的表面活性劑分子開始在溶液中自發(fā)形成膠束，以降低系統(tǒng)的總能量。臨界膠束濃度（CMC）是膠束開始形成、并且所有額外添加的表面活性劑都會形成膠束的，那一點的表面活性劑濃度。

       在到達CMC之前，表面張力受表面活性劑濃度的強烈影響。達到CMC之后，即便進一步增加表面活性劑的濃度，表面張力也相對穩(wěn)定。CMC是用于測量和表征表面活性劑的重要參數(shù)，必須通過實驗來確定。 其值還取決于溫度、壓力以及其他表面活性物質和電解質的存在。通常采用篩選程序來尋找到特定條件下的ZJ配方。

       在可用于測定CMC的方法中，最常用的是基于表面/界面張力（IFT）測量的方法。通常使用基于Du Noüy環(huán)法或Wilhelmy板法的力學張力儀，來測定IFT。然而，無論是Wilhelmy板法還是Du Noüy環(huán)法都不適合于測量含有表面活性劑的溶液。板法遇到的問題是表面活性劑分子會吸附在Wilhelmy板金屬（通常是鉑金）表面上，這會引起明顯的測量誤差，甚至可能會影響溶液中表面活性劑的濃度。環(huán)法原則上僅適用于單組分（即純凈）液體。當樣品包含表面活性劑時，通常難以徹底清潔環(huán)，此外，也不可能獲得與特定的動態(tài)或平衡狀態(tài)相對應的表面張力值。

       與這些傳統(tǒng)方法形成鮮明對比的是，LAUDA Scientific光學接觸角測量儀采用光學懸滴分析(PDA)法測量臨界膠束濃度(CMC)，光學懸滴分析方法在準確性、可靠性、方便性和對包含各種表面活性劑的溶液的適用性，以及自動化程度方面，都顯示出明顯的優(yōu)勢。這是與測定CMC有關的一些功能：

1) 較高的JD和相對精密度：0.1%（JD）或0.01%（相對）；

2) 非常廣泛的測量范圍：從約10-3到幾千mN/m；

3) WM的適用于測量表面和界面張力；

4) 涵蓋了一個巨大的時間跨度：從界面形成后不久（約50毫秒）到幾乎無限。所有與時間相關的（IFT）值都可以從單個液滴/界面獲得； 

5) 形成的液體界面與固體載體表面之間的接觸面積很?。珊雎裕?，這大大減少了由于表面活性劑分子吸附到固體表面上而引起的問題；

6) 可進行全自動測量：全自動懸滴分析（faPDA）。