德國(guó)Dataphysics公司研發(fā)的 MS 20 穩(wěn)定性分析儀是一款光學(xué)測(cè)量?jī)x器，主要用于自動(dòng)測(cè)量液體分散體系的穩(wěn)定性和老化分析，以及用于由時(shí)間和溫度引起的分散體系不穩(wěn)定機(jī)制的綜合表征。它由一個(gè)中央控制單元和多個(gè)測(cè)量塔組成，最多可連接6個(gè)測(cè)量塔，每個(gè)測(cè)量塔可獨(dú)立控溫，溫度范圍為-10°C到80°C ，所有的測(cè)量塔均可以不同的設(shè)定參數(shù)獨(dú)立工作。

      配套強(qiáng)大的 MSC 軟件，使 MS 20 能夠捕捉到液體分散體系最輕微的變化。因此，MS 20 能夠快速和準(zhǔn)確的測(cè)量和分析液體分散體系的穩(wěn)定性，并對(duì)該分散體系可能的失穩(wěn)機(jī)制給出指導(dǎo)結(jié)論。

       為了更好的理解水相生成動(dòng)力學(xué)，我們對(duì)樣品管高度范圍從 25mm 至 32mm 區(qū)域的譜線變化速率和變化寬度進(jìn)行了分析，計(jì)算了水生成速率和測(cè)量時(shí)間內(nèi)生成水層的厚度。從【圖4】可以看出，pils啤酒泡沫轉(zhuǎn)化成水的速度和厚度比淡啤酒大很多，說明pils啤酒中的泡沫不如淡啤酒泡沫穩(wěn)定。

【圖4】水生成動(dòng)力學(xué)

      隨著時(shí)間的推移，透射光信號(hào)范圍均在33毫米到54毫米之間不斷擴(kuò)大。該區(qū)域?yàn)槠【频呐菽瓍^(qū)域，分別對(duì)兩個(gè)樣品的這一區(qū)域的透射光信號(hào)前沿的擴(kuò)張遷移速率進(jìn)行分析。

      如【圖5】所示，對(duì)于淡啤酒可以看到大約3分鐘內(nèi)的平均遷移速率為 9.34mm/min 。之后，遷移速率變得非常小，表明淡啤酒的泡沫在前3分鐘內(nèi)破裂明顯，之后變得緩慢。

【圖5】淡啤酒遷移前沿與時(shí)間關(guān)系圖

（樣品管高度 32mm – 54mm )

對(duì)pils啤酒進(jìn)行分析，得出【圖6】中的變化率。可以看到，啤酒泡沫的透射光強(qiáng)度的變化是從1分鐘56秒開始的，這意味著泡沫在前2分鐘內(nèi)變化較小，比較穩(wěn)定。然而，從2分鐘到3分鐘之間泡沫開始變得非常不穩(wěn)定，變化速率高達(dá)10.4mm/min 。在這種快速的不穩(wěn)定之后，泡沫繼續(xù)以較慢的速度流失。

【圖6】pils啤酒遷移前沿與時(shí)間關(guān)系圖

（樣品管高度 32mm – 54mm )

        利用 MSC 軟件中提供的穩(wěn)定性指數(shù) ( SI ) 函數(shù)，用一個(gè)值來表示每次測(cè)量的整體穩(wěn)定性，所有測(cè)量的 SI 值與時(shí)間的關(guān)系見【圖7】。與之前的結(jié)果一致，穩(wěn)定指數(shù) SI 的分析結(jié)論為，淡啤酒在剛倒入樣品瓶后，會(huì)在最初的幾分鐘內(nèi)泡沫快速崩塌，之后進(jìn)入一個(gè)相對(duì)緩慢的狀態(tài)。與之不同的，pils啤酒在前4分鐘前比淡啤酒穩(wěn)定。而在4分鐘后pils啤酒的SI值更高，說明4分鐘后其maomo轉(zhuǎn)化為水的速度更快，這與圖5水轉(zhuǎn)化速率的討論中pils啤酒的泡沫 轉(zhuǎn)化為水的速率更快的結(jié)論相一致。

【圖7】pils啤酒與淡啤酒的透射光穩(wěn)定性

指數(shù)與時(shí)間的關(guān)系圖

          MS 20 穩(wěn)定性分析儀采用近紅外光（ λ=870±30nm ）對(duì)樣品由下往上（設(shè)定間距，最大高度56.5mm ）進(jìn)行間隔時(shí)間掃描，同時(shí)利用光學(xué)探測(cè)器分別采集樣品的透射光和背散射光，并繪制透射光強(qiáng)度和背散射光強(qiáng)度隨樣品高度的變化曲線。

透射光強(qiáng)度和背散射光強(qiáng)度與樣品濃度的關(guān)系如下圖：

透射光強(qiáng)度和背散射光強(qiáng)度與液體分散體系中粒子的半徑關(guān)系如下圖：

      樣品按設(shè)定的時(shí)間間隔進(jìn)行掃描，得到透射光和背散射光光強(qiáng)在樣品管不同高度隨時(shí)間的譜圖。

     X軸表示樣管的高度，最右側(cè)是樣品管的頂部，最左側(cè)是樣品管的底部。

      Y軸表示背散射光強(qiáng)度（透射光強(qiáng)度）值 (%) 。

     不同顏色曲線代表不同時(shí)間的掃描，每條譜線代表一次掃描，時(shí)間順序按顏色詳見右側(cè)對(duì)應(yīng)的時(shí)間指示柱（紅色→紫色)。