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FC40还是HFE500

        微滴生成的过程中,Fluorosurfactant (含氟的表面活性剂)是关键试剂。常见的分散氟油(Perfluorinated oil) 有FC-40和 HFE 7500两种,浓度也有2%和5%两个供选择, 客户该如何选择呢?


       下表是两个氟油的性质比较:


性质 FC 40 HFE 7500
平均分子量(g/mol) 650 414
沸点 (ºC) 155 128
流动点 (ºC) -57 -100
临界温度 (ºC) 270 261
估计临界压力 (Mpa) 1.18 1.55
蒸气压 (kPa) 0.43 2.1
汽化热 (kJ/kg) 68 88.5
液体密度 (kg/m3) 1855 1614
运动粘度 (cSt) 1.8 0.77
绝对粘度 (cP) 3.4 1.24
液体比热 (J/kg-K) 1100 1128
液体热导率 (W/m-K) 0.065 0.065
膨胀系数 (K-1) 0.0012 0.0013
折光率 1.29 无数据
水溶性(重量ppm) <7 45
水中溶解度(重量ppm) <5 <3
臭氧消耗潜力 0 0
可燃性 不易燃 不易燃
介电强度,0.1" 间隙 (kV) >40 ~40
介电常数@ 1kHz 1.9 5.8
表面张力 (mN/m) 16 16.2
空气溶解度(毫升气体/100毫升液体) 27 48
体积电阻率 (Ohm-cm) 1015 108

        总的来说 FC40与HFE7500的表面张力都很少,而且几乎相等;化稳定性好,与其它溶剂很难发生化学反应;成分不会随时间变化或分馏,从而使流体损失;FC40及HFE7500都非常适合于生成油包水的液滴。

        相对于HEF7500而言,FC40更透明,还有的认为FC40与 PDMS的适配性更好。但由于其密度大,同等质量下,体积更小,因此成本会高一些。另一个值得注意的是FC40的GWP值>6000,而HFE7500只有100,也就是说HFE7500的环境友好性更好。

2%和5% 哪个浓度更好,如果只考虑实验效果,肯定是5%好,下图是Fluigent公司作的比较,三种不同品牌的fluorosurfactant ,配成0.5%, 2%及5%,生成的液滴放置7天后,液滴的单分散性和融合情况,其中我们可以看到5%是表现最好的。



         5%虽然效果好,但是成本也更高,而且也有研究者认为浓度高了后,液滴间可能存在成份交换或渗透,就我个人而言,更趋向于使用2%。


         另外要说明的是,FC40和HFE7500均来自3M公司,国内用HFE7500的多一些。客户可以买纯品乳化剂及相关试剂,自行配制为需要的浓度。


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