Dual Quartz Crystal Microbalance

Dunham, Glen; Benson, Nicholas H.; Petelenz, Danuta; Janata, Jiřı́

doi:10.1021/ac00098a005

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“…It has been pointed out that the QCM resonant frequency in liquid is affected by the conductivity [33,34]. Therefore, natural salt, NaCl, was added to detergent solutions to maintain the ionic strength within a certain range.…”

Section: Cleaning Testmentioning

confidence: 99%

Dynamic Analysis of the Removal of Fatty Acid from a Pet Surface Using a Quartz Crystal Microbalance

Kanasaki

Kobayashi

Gotoh

2016

J Surfact & Detergents

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A quartz crystal microbalance (QCM) was used to study the removal of stearic acid from poly(ethylene terephthalate) (PET) substrate in aqueous alkali and surfactant solutions. The PET substrate was prepared on a QCM gold electrode by spin-coating; its properties were examined by scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and water contact angle measurements. As a result, the QCM electrode was found to be completely covered with a smooth PET film. To investigate the effect of soil deposition state on its removal, stearic acid (an oily soil model) was deposited onto the PET substrate with the Langmuir-Blodgett (LB) technique or by spraying. The QCM frequency was recorded during the removal of stearic acid from the PET substrate in aqueous solutions. In NaOH solution, stearic acid deposited by the LB method was more rapidly removed than when deposited by the spraying method. However, the LB films of stearic acid were difficult to be removed in surfactant solutions. With respect to removal behavior of spray-deposited stearic acid in surfactant solutions, the results determined by the QCM method were compared with those from microscopic image analysis. The removal efficiencies in the sodium dodecyl sulfate solution were in good agreement between the two methods. However, in the alkyl ethoxylate solution, the removal efficiencies obtained by the QCM method were larger than those from microscopic image analysis. These experimental results were explained by the removal mechanism of stearic acid by the alkali and surfactant solutions.

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Section: Cleaning Testmentioning

confidence: 99%

Dynamic Analysis of the Removal of Fatty Acid from a Pet Surface Using a Quartz Crystal Microbalance

Kanasaki

Kobayashi

Gotoh

2016

J Surfact & Detergents

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“…Recent advances in TSM device design include a 30 MHz device using a specially thinned plate [29]. and dual device designs (DQCM) especially for use in liquids [30,31].…”

Section: 24mentioning

confidence: 99%

Acoustic Wave Sensors

1996

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“…Ele é composto basicamente por dois osciladores -um com o cristal sensor e outro de referência -utilizando portas inversoras TTL e um circuito integrado (CI) 7474 responsável pelo batimento dos dois sinais. Este último permite monitorar a diferença de frequência entre os dois osciladores 8 , o que torna mais simples a transmissão do sinal e implementação do contador de pulsos.…”

Section: Circuito Osciladorunclassified

Desenvolvimento de um detector piezelétrico para cromatógrafo a gás interfaceado a microcomputador

Jesus¹,

Medeiros²,

Lago³

1999

Quím. Nova

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Recebido em 5/8/97; aceito em 26/2/98 A PIEZOELECTRIC DETECTOR FOR GAS CHROMATOGRAPH INTERFACED TO A MICRO-COMPUTER. A piezoelectric detector based on a commercial quartz crystal of 3.57 MHz is shown. A PTFE cell attached to the GC-column outlet holds the polymer-coated crystal, whose terminals were removed. Two TTL oscillators (reference and sensor) are used and the beating of their frequencies is monitored through a home-made counter card inserted in a microcomputer. The original thermal conductivity detector was also interfaced, but through a 12-bit analog-to-digital converter. In spite of the well-known fact that QCM has low sensitivity at high temperatures, results show significant peak deformation for low temperatures. In addition, the phenomenon is also dependent on the chemical composition of the absorbent film besides instantaneous partial pressure and chemical composition of the analyte.Keywords: piezoelectric quartz crystal; gas chromatograph; QCM. NOTA TÉCNICA INTRODUÇÃONo final da década de 50, Sauerbrey 1 propôs o uso de cristais piezelétricos de quartzo, então utilizados em circuitos eletrônicos osciladores, como microbalanças. Ele notou que a queda de frequência era, até certo ponto, linear com a massa depositada sobre as superfícies do cristal e estabeleceu uma equação que permitia inferir a massa do depósito:onde ∆f é a variação de frequência, f 0 é a frequência de oscilação sem deposição de massa, ∆m é a variação de massa sobre as superfícies dos eletrodos e A é a área do eletrodo. A grande sensibilidade à massa depositada levou Slutsky e Wade a utilizá-lo como sensor para adsorção de gases sobre quartzo 2 . Estes trabalhos originaram toda uma linha de estudos utilizando os cristais piezelétricos de quartzo como sensores para espécies na fase gasosa.King 3 foi o primeiro a utilizar um cristal piezelétrico como detector para cromatografia gasosa. Levando em conta o custo, a sensibilidade e a robustez, a escolha recaiu sobre um cristal comercial de 9 MHz, o qual acabou se tornando o padrão para estudos envolvendo este tipo de sensor. Retirado de seu invó-lucro, o cristal foi recoberto com esqualano -outras substânci-as utilizadas como fase estacionária para cromatografia gasosa foram também testadas -e posicionado em uma célula com volume da câmara de gás da ordem de 20 µL.Comparado com o detector de condutividade térmica (DCT), foi observado que o detector a cristal piezelétrico (DCP) possuía maior sensibilidade à medida que o peso molecular aumentava. Como, em geral, o ponto de ebulição aumenta com o peso molecular, compostos menos voláteis possuem maior fator de resposta no DCP.Embora no início fosse comum a utilização de conversores frequência/tensão e registradores eletromecânicos, King já previa a maior adequação dos sistemas digitais de aquisição; em especial, devido a facilidade de integração de um pico cromatográfico resultante de um detector com resposta em frequência. Isto é conseguido simplesmente através da contagem do núme-ro de pulsos gerados durante a passagem de uma substância p...

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Dual Quartz Crystal Microbalance

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Dynamic Analysis of the Removal of Fatty Acid from a Pet Surface Using a Quartz Crystal Microbalance

Acoustic Wave Sensors

Desenvolvimento de um detector piezelétrico para cromatógrafo a gás interfaceado a microcomputador

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