如何监测工业浴槽和电解过程中表面活性剂的浓度

表面活性剂在工业浴槽中起着重要的作用。在清洗槽中，表面活性剂是有效成分，同时在蚀刻或电镀槽中充当润湿剂，以确保整个工件均匀润湿。当释放气体时，如在电镀或电解过程中提取和精炼铜等金属时，表面活性剂通过减小上升的气泡大小或形成泡沫垫层防止形成有毒或腐蚀性的喷雾（酸雾）的产生。为了确保所有这些工艺流程以最佳的方式进行，必须定期检查表面活性剂的含量。

使用便携式气泡压力张力计定期检测浴槽

必须频繁进行槽液检测，以便在表面活性剂浓度低于临界值时能迅速采取应对措施。否则，质量和时间损失将导致高昂成本：系统必须长时间停机，泡沫或污垢必须费力地手工撇除，零件必须重新处理，而订单却堆积如山。

高效的监测需要移动式解决方案，以便直接在浴槽中或取样后测量表面活性剂含量。这正是基于动态表面张力（SFT）并采用便携式泡压力张力计的浴槽监测所能实现的，它能在几秒钟内测定表面活性物质的浓度。

基于动态表面张力的浓度测量

表面活性剂溶液的表面张力（SFT）取决于其浓度，因此SFT可用于间接测定表面活性剂含量。然而，基于力测量的传统张力测量法并不适合此用途。该方法测量的是静态的、与时间无关的SFT，其仅对表面活性剂含量在相对较低的临界浓缩度（CMC）以下的变动作出反应。 相比之下，气泡压力张力计则测量动态的、随时间变化的表面张力，该张力在CMC以上的宽范围内与浓度相关，这对于含有表面活性剂的工业溶液而言尤为重要。借助这种相关性，可通过测量动态表面张力来确定浓度。

在气泡压力法中，溶液中会周期性地产生新的气泡，其最大压力与表面自由张力（SFT）相关。从气泡开始形成到达到最大压力所需的时间被称为表面年龄。通过改变气泡形成速率，可以精确调节该表面年龄，从而记录表面自由张力的随时间变化。

▶ 有关该测量方法的详细信息，请参阅我们关于气泡压力张力仪的词汇表文章。

浓度测定原理

▶ 我们的解决方案指南清晰地展示了浓度测定过程的示意图。

首先，使用表面活性剂浓度梯度样品，通过便携式气泡压力张力计在广泛的表面年龄范围内记录测量曲线。仪器由此掌握了该表面活性剂的SFT浓度依赖性。它会自动确定后续单次测量的最佳表面年龄，即浓度梯度测量曲线之间的垂直距离最大的那个点。随后，在指定先前确定的最佳表面年龄条件下，进行浴槽测试。 

随后将测量值与存储的曲线进行比对，并计算出表面活性剂浓度，同时显示表面张力值（SFT）。

有意义的结果

KRÜSS 用于浴液控制的便携式测量仪提供多种测量值输出选项：

• 根据预先设定的限值，输出带“合格/不合格”评估的结果。
• 简化测量模式，不存储浓度数据序列。若用户无需了解精确浓度，且SFT限值足以确保浴液正常运行并避免剂量不足，可选择此选项。
• 显示已测量的趋势线，以便及时进行补加。为此，可针对多个浴槽创建若干独立的测量序列。

因此，气泡压力技术能够快速、可靠地提供所有必要信息，以防止剂量不足，并确保含表面活性剂的溶液运行无故障。