物质的粘弹性系数的测定方法以及物质的粘弹性系数的测定装置

摘要

提供一种物质的粘弹性系数的测定方法以及物质的粘弹性系数的测定装置，能够通过一般在表示粘弹性时使用的系数G’、G’表示吸附物质的粘弹性的信息，进而，能够实时计算粘弹性系数。在液体中在压电元件表面，或者固定于压电元件上的膜吸附物质而形成膜的系统中，至少使用压电元件的N倍波中2个，在各N倍波中，使用共振频率F_s、具有共振频率的电导值一半的电导值的半值频率F₁、F₂(F₂＞F₁)中的至少2个，计算质量负荷项、粘弹性项、粘弹性项以及粘弹性项，计算膜的粘弹性系数G’(贮存弹性率)以及G”(损失弹性率)。

主权项

一种物质的粘弹性系数的测定方法，其特征在于：在通过使用将双侧或者单侧浸泡于溶液中的压电元件的传感器，在上述溶液中在上述压电元件表面、或者固定于上述压电元件上的膜上吸附物质而形成膜的系统中，至少使用上述压电元件的N倍波中的2个，在各N倍波中，使用共振频率F_s、具有共振频率的电导值的一半的电导值的半值频率F₁、F₂中的至少2个，计算用以下的数学式1～数学式3表示的质量负荷项、粘弹性项(1)、粘弹性项(2)以及粘弹性项(3)，其中，N＝1，3，5，...，F₂＞F₁，[数学式1]${\mathrm{\Delta F}}_2=-\frac{f_0}{{\mathrm{\pi z}}_q}{\mathrm{\omega \rho }}_1{h}_1+\frac{f_0}{{\mathrm{\pi z}}_q}\frac{(G^{\prime }+G^{\prime \prime })}{{\left|G\right|}^2}{\omega }^2{\rho }_2{\eta }_2{h}_1$质量负荷 粘弹性项(1)[数学式2]$\mathrm{\Delta Fw}=-\frac{f_0}{{\mathrm{\pi z}}_q}\frac{G^{\prime }}{{\left|G\right|}^2}{\omega }^2{\rho }_2{\eta }_2{h}_1$粘弹性项(2)[数学式3]$\mathrm{\Delta Fs}=-\frac{f_0}{{\mathrm{\pi z}}_q}{\mathrm{\omega \rho }}_1{h}_1+\frac{f_0}{{\mathrm{\pi z}}_q}\frac{G^{\prime \prime }}{{\left|G\right|}^2}{\omega }^2{\rho }_2{\eta }_2{h}_1$质量负荷 粘弹性项(3)用以下的数学式4以及关系式G”＝C×G’计算吸附物质而形成的上述膜的作为粘弹性系数的贮存弹性率G’以及损失弹性率G”，[数学式4]在式子中，ΔF_W＝Δ(F₁‑F₂)/2，G：复数弹性率(MPa)，G’：贮存弹性率即动态弹性率(MPa)，G”：损失弹性率即动态损失(MPa)，ω：角频率，ρ₂：溶液的密度(g/cm³)，η₂：溶液的粘度(Pa·s)，h₁：所形成的上述膜的厚度(nm)，ρ₁：所形成的上述膜的密度(g/cm³)，f₀：基本频率(Hz)，Z_q：晶体切变模式声阻抗(gm/sec/cm²)，C：常数。