gel strength是什麼意思，gel strength的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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專業解析

凝膠強度（Gel Strength） 是指凝膠抵抗外力作用而不發生破裂或流動的能力的度量。它反映了凝膠結構的堅固程度和穩定性，是評價凝膠性能的關鍵指标，廣泛應用于石油鑽井液、食品工業、制藥、化妝品及材料科學等領域。

1. 核心定義與物理意義

   凝膠強度描述了凝膠在靜止狀态下形成三維網絡結構的強度，通常指其抵抗初始流動或變形的能力。它衡量的是凝膠的結構強度和觸變性（即在剪切力消除後恢複原有結構的能力）。在石油鑽井液中，高凝膠強度有助于懸浮鑽屑，防止其在循環停止時沉降；在食品中，它影響産品的質地（如布丁的硬度、果凍的彈性）和口感。

2. 測量方法與标準

   最常用的測量方法是靜切力（Gel Strength）測試，尤其是在鑽井液領域。該測試使用旋轉粘度計（如Fann粘度計）：

   • 将樣品在低速下剪切一段時間後靜置（如10秒或10分鐘）。
   • 然後以極低轉速（通常3 rpm）緩慢旋轉粘度計轉子，記錄使凝膠結構破壞、開始流動所需的最大扭矩或應力值。
   • 該值即為凝膠強度，單位常為磅力每100平方英尺（lbf/100 ft²） 或帕斯卡（Pa）。

     測試遵循行業标準，如美國石油協會（API）的API Recommended Practice 13B-1 标準。食品科學中則常用質構分析儀（Texture Analyzer） 進行穿刺或壓縮測試來評估凝膠強度。

3. 關鍵應用領域

   • 石油鑽井液： 凝膠強度至關重要。適宜的凝膠強度能有效懸浮鑽屑和加重材料，防止停泵時發生沉砂卡鑽，并在重新開泵時易于被破壞（良好的觸變性）。過高可能導緻開泵壓力過大，過低則懸浮能力不足。
   • 食品工業： 直接影響産品質地和消費者接受度。例如：
     • 明膠凝膠的強度（以Bloom值表示）決定了其用于軟糖、酸奶或肉凍的適用性。
     • 果膠、卡拉膠、瓊脂等膠體形成的凝膠強度決定了果醬的塗抹性、布丁的凝固程度等。
   • 制藥與生物材料： 在藥物緩釋系統、組織工程支架和水凝膠敷料中，凝膠強度影響載藥釋放速率、細胞生長的機械支撐以及敷料的保形性和保護性能。
   • 個人護理産品： 如啫喱、牙膏、乳液等，凝膠強度影響産品的穩定性、擠出性和使用膚感。

權威參考來源：

• 石油工程領域： API Recommended Practice 13B-1 (最新版) - 美國石油協會标準，定義鑽井液性能測試方法，包括凝膠強度測試。
• 食品科學領域： International Food Hydrocolloids Conference Proceedings, Food Hydrocolloids 期刊 - 刊載膠體及凝膠強度研究。IFT (Institute of Food Technologists) 資源庫 - 提供食品質構與膠體應用指南。
• 材料科學/生物工程領域： Biomaterials 期刊, Langmuir 期刊 - 發表水凝膠力學性能（包括凝膠強度）研究。ASTM International 相關材料測試标準。

網絡擴展資料

gel strength（凝膠強度）是材料科學、生物化學及工業領域中的關鍵參數，用于衡量凝膠在受力時抵抗形變或破裂的能力。以下為詳細解釋：

1.定義與基本概念

• 核心含義：指凝膠在特定條件下形成三維網絡結構後的機械強度，通常以單位面積承受的最大力（如g/cm²）表示。例如，瓊脂糖的凝膠強度直接影響其在電泳中的篩分性能。
• 物理意義：反映凝膠的交聯密度和分子間作用力，高凝膠強度意味着更緊密的結構和更強的抗壓性。

2.應用領域

• 生物化學：瓊脂糖凝膠強度決定DNA/RNA電泳的分辨率。低熔點瓊脂糖（如膠強≥500g/cm²）適合回收核酸片段。
• 食品工業：明膠的凍力（gel strength）影響布丁、軟糖等産品的質地；冰淇淋的“凝凍強度”則與口感相關。
• 石油工程：鑽井液的凝膠強度（如靜切力）影響其懸浮固體顆粒的能力。

3.測量方法

• 儀器：使用明膠凍力測試儀，通過探頭下壓凝膠并記錄破膠所需壓力，測量範圍可達0-3000g/cm²。
• 标準化條件：需控制溫度、凝膠濃度（如4%瓊脂糖溶液）及固化時間，以确保結果可比性。

4.影響因素

• 材料性質：如瓊脂糖的硫含量、濕度等（硫≤0.15%，濕度≤10%時性能穩定）。
• 環境參數：凝膠溫度（如低熔點瓊脂糖凝膠點≤35℃）和pH值可能改變分子結構，從而影響強度。

5.相關術語

• EEO（電滲作用）：與凝膠純度相關，低EEO（如≤0.15）的瓊脂糖適合高精度電泳。
• 膠凝速度：與凝膠強度共同決定實驗操作窗口，如快速成膠可能伴隨更高的強度需求。

如需更專業的測試方法或行業标準，可參考儀器信息網等來源（如）。

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