gel strength是什么意思，gel strength的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

凝胶强度（Gel Strength） 是指凝胶抵抗外力作用而不发生破裂或流动的能力的度量。它反映了凝胶结构的坚固程度和稳定性，是评价凝胶性能的关键指标，广泛应用于石油钻井液、食品工业、制药、化妆品及材料科学等领域。

1. 核心定义与物理意义

   凝胶强度描述了凝胶在静止状态下形成三维网络结构的强度，通常指其抵抗初始流动或变形的能力。它衡量的是凝胶的结构强度和触变性（即在剪切力消除后恢复原有结构的能力）。在石油钻井液中，高凝胶强度有助于悬浮钻屑，防止其在循环停止时沉降；在食品中，它影响产品的质地（如布丁的硬度、果冻的弹性）和口感。

2. 测量方法与标准

   最常用的测量方法是静切力（Gel Strength）测试，尤其是在钻井液领域。该测试使用旋转粘度计（如Fann粘度计）：

   • 将样品在低速下剪切一段时间后静置（如10秒或10分钟）。
   • 然后以极低转速（通常3 rpm）缓慢旋转粘度计转子，记录使凝胶结构破坏、开始流动所需的最大扭矩或应力值。
   • 该值即为凝胶强度，单位常为磅力每100平方英尺（lbf/100 ft²） 或帕斯卡（Pa）。

     测试遵循行业标准，如美国石油协会（API）的API Recommended Practice 13B-1 标准。食品科学中则常用质构分析仪（Texture Analyzer） 进行穿刺或压缩测试来评估凝胶强度。

3. 关键应用领域

   • 石油钻井液： 凝胶强度至关重要。适宜的凝胶强度能有效悬浮钻屑和加重材料，防止停泵时发生沉砂卡钻，并在重新开泵时易于被破坏（良好的触变性）。过高可能导致开泵压力过大，过低则悬浮能力不足。
   • 食品工业： 直接影响产品质地和消费者接受度。例如：
     • 明胶凝胶的强度（以Bloom值表示）决定了其用于软糖、酸奶或肉冻的适用性。
     • 果胶、卡拉胶、琼脂等胶体形成的凝胶强度决定了果酱的涂抹性、布丁的凝固程度等。
   • 制药与生物材料： 在药物缓释系统、组织工程支架和水凝胶敷料中，凝胶强度影响载药释放速率、细胞生长的机械支撑以及敷料的保形性和保护性能。
   • 个人护理产品： 如啫喱、牙膏、乳液等，凝胶强度影响产品的稳定性、挤出性和使用肤感。

权威参考来源：

• 石油工程领域： API Recommended Practice 13B-1 (最新版) - 美国石油协会标准，定义钻井液性能测试方法，包括凝胶强度测试。
• 食品科学领域： International Food Hydrocolloids Conference Proceedings, Food Hydrocolloids 期刊 - 刊载胶体及凝胶强度研究。IFT (Institute of Food Technologists) 资源库 - 提供食品质构与胶体应用指南。
• 材料科学/生物工程领域： Biomaterials 期刊, Langmuir 期刊 - 发表水凝胶力学性能（包括凝胶强度）研究。ASTM International 相关材料测试标准。

网络扩展资料

gel strength（凝胶强度）是材料科学、生物化学及工业领域中的关键参数，用于衡量凝胶在受力时抵抗形变或破裂的能力。以下为详细解释：

1.定义与基本概念

• 核心含义：指凝胶在特定条件下形成三维网络结构后的机械强度，通常以单位面积承受的最大力（如g/cm²）表示。例如，琼脂糖的凝胶强度直接影响其在电泳中的筛分性能。
• 物理意义：反映凝胶的交联密度和分子间作用力，高凝胶强度意味着更紧密的结构和更强的抗压性。

2.应用领域

• 生物化学：琼脂糖凝胶强度决定DNA/RNA电泳的分辨率。低熔点琼脂糖（如胶强≥500g/cm²）适合回收核酸片段。
• 食品工业：明胶的冻力（gel strength）影响布丁、软糖等产品的质地；冰淇淋的“凝冻强度”则与口感相关。
• 石油工程：钻井液的凝胶强度（如静切力）影响其悬浮固体颗粒的能力。

3.测量方法

• 仪器：使用明胶冻力测试仪，通过探头下压凝胶并记录破胶所需压力，测量范围可达0-3000g/cm²。
• 标准化条件：需控制温度、凝胶浓度（如4%琼脂糖溶液）及固化时间，以确保结果可比性。

4.影响因素

• 材料性质：如琼脂糖的硫含量、湿度等（硫≤0.15%，湿度≤10%时性能稳定）。
• 环境参数：凝胶温度（如低熔点琼脂糖凝胶点≤35℃）和pH值可能改变分子结构，从而影响强度。

5.相关术语

• EEO（电渗作用）：与凝胶纯度相关，低EEO（如≤0.15）的琼脂糖适合高精度电泳。
• 胶凝速度：与凝胶强度共同决定实验操作窗口，如快速成胶可能伴随更高的强度需求。

如需更专业的测试方法或行业标准，可参考仪器信息网等来源（如）。

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