Dyspersja jest uważana za jednorodną, jeśli jej stan dyspersji jest taki sam w całej objętości. Stabilność dyspersji odnosi się do ich długoterminowej integralności i zdolności do pozostania w stanie, w jakim zostały początkowo sformułowane. Pozostając jak najbliżej początkowego stanu fizycznego, preparat zapewnia spełnienie właściwości końcowego zastosowania, dla których został pierwotnie stworzony. Ponieważ złożone preparaty są z natury niestabilne, pozorną stabilność dyspersji można ocenić jedynie na podstawie czasu, w którym faza rozproszona pozostaje zawieszona. Stabilność dyspersji funkcjonalnych dyspersji ciekłych, takich jak emulsje, zawiesiny i pianki, musi być badana w celu określenia ich właściwości starzenia. Ocena okresu trwałości produktu jest krytycznym pomiarem, który często wiąże się z monitorowaniem początku zjawisk migracji (kremowanie, sedymentacja) i ewolucji wielkości cząstek (agregacja, właściwości koalescencji). W tym artykule omówimy i zdefiniujemy te zjawiska.
Migracja cząstek to wyporowa lub nie wyporowa migracja mediów fazy rozproszonej w roztworze. W skrócie, zależy to od tego, czy początkowo rozproszone cząstki unoszą się na górze pojemnika, czy osiadają na dnie. Zależy to zazwyczaj od wielkości i gęstości cząstek oraz lepkości fazy ciekłej roztworu. Wszelkie zmiany podczas starzenia się jednego z tych parametrów będą miały wpływ na migrację fazy rozproszonej, a tym samym na stabilność dyspersji.
Podczas gdy kremowanie i sedymentacja odnoszą się do zjawiska zbiorowego lub globalnego, koalescencja opisuje tendencję zawieszonych mediów do ponownego łączenia się i tworzenia większych mas. Zjawisko to może wystąpić między mediami o tym samym składzie i radykalnie, często nieodwracalnie, zmienia makroskopowy stan dyspersji. Dlatego te wciąż jednorodne mieszaniny często nie nadają się już do tego celu.
Aglomeraty to cząstki zbudowane z mniejszych cząstek, zwanych „cząstkami składowymi” (tj. identyfikowalnymi morfologicznie). W aglomeratach cząstki składowe są tylko „słabo” związane (w przeciwieństwie do stopionych składników agregatów). Aglomeracja cząstek odnosi się do potencjału aglomeracji mediów fazy rozproszonej w układzie koloidalnym. Interakcje międzycząsteczkowe (Van der Waalsa, elektrostatyczne, zubożenie...) mogą powodować przyciąganie cząstek stałych i tworzenie przez nie zespołów lub skupisk, które znacząco wpływają na stabilność dyspersji i zmniejszają skuteczność produktu. W przeciwieństwie do przypadku koalescencji, aglomerowane cząstki są nadal odrębne i nie „łączą się” ze sobą, jednak siły ciągnące rozbijają skupiska. Aby powrócić do początkowego stanu dyspersji, często wymagana jest silna stymulacja mechaniczna.
Monitorowanie stabilności i jednorodności dyspersji jest złożone, ponieważ należy przeanalizować wiele warunków w celu określenia długoterminowej integralności pod wpływem niezliczonych czynników. Ponieważ utrzymanie właściwości funkcjonalnych preparatu jest silnie uzależnione od stabilności dyspersji, należy ją ocenić na wczesnym etapie rozwoju produktu. Stabilność fizyczną można korzystnie ocenić dzięki technice statycznego wielokrotnego rozpraszania światła (SMLS) przy minimalnej obsłudze próbki lub interwencji użytkownika. Microtrac oferuje pełną gamę urządzeń opartych na SMLS - seria Turbiscan nie wymaga przygotowania próbki, zapewniając ilościową analizę stabilności do 1000 razy szybciej niż konwencjonalne testy. Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z nami.
Ostatecznie wybór, czy użyć prostego rozwiązania przesiewania, czy też zainwestować w dyfrakcję laserową lub dynamiczną analizę obrazu, będzie zależał od ilości badań, dostępnego budżetu i personelu oraz wszelkich szczególnych norm międzynarodowych lub wymagań klienta, z którymi się Państwo stykają. Zachęcamy do kontaktu z Microtrac w celu bezpłatnej konsultacji, która pozwoli ustalić, jakie rozwiązanie zapewni optymalny wynik i zwrot z inwestycji.