Dyspersje koloidalne i sposoby pomiaru ich stabilności

Dyspersja koloidalna składa się z cząstek stałych, ciekłych lub gazowych rozproszonych w fazie ciągłej (stałej, ciekłej lub gazowej). „Koloidalny” odnosi się do cząstek o co najmniej jednym wymiarze w zakresie od 1nm do 1µm. Najczęściej spotykanymi dyspersjami koloidalnymi są dyspersje ciało stałe-ciecz (zawiesiny), ciecz-ciecz (emulsje), gaz-ciecz (pianki) i ciało stałe-gaz (aerozole). Dyspersje koloidalne są z natury niestabilnymi termodynamicznie systemami, ponieważ mają tendencję do minimalizowania energii powierzchniowej. W związku z tym stabilność systemu koloidalnego jest nieuchronnie związana z pojęciem czasu, określonym przez proces i zastosowanie.

Analiza Wielkości Cząstek - Przegląd produktu

Microtrac offers products for all particle size analysis technologies.

Przegląd produktu Skontaktuj się z nami!

Stabilność dyspersji koloidalnych

Można wyróżnić dwie kategorie stabilności: stabilność koloidalną i stabilność grawitacyjną.

1. Stabilność koloidalna odnosi się do zmiany wielkości cząstek (np. agregacji lub aglomeracji). Jeśli cząstki nie podlegają zmianom wielkości, dyspersja jest uważana za stabilną koloidalnie. W związku z tym stabilność koloidalna zależy od kilku rodzajów oddziaływań, takich jak:

- Oddziaływania van der Wallsa i elektrostatyczne (klasyczna teoria Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO))
- Oddziaływania steryczne (np. adsorpcja polimerów)
- Efekt hydrofobowy

2. Stabilność grawitacyjna odnosi się do zdolności cząstek do przeciwstawiania się migracji cząstek (np. sedymentacji lub kremowaniu) i zależy głównie od właściwości reologicznych dyspersji koloidalnej, takich jak lepkość i gęstość fazy ciągłej, rozmiar i gęstość cząstki. W przypadku rozcieńczonych cząstek koloidalnych w płynie newtonowskim zjawisko migracji można opisać prawem Stokesa.

Sedymentacja jest czasami mylnie uważana za niestabilność koloidalną. Na przykład, dyspersja cząstek w rozpuszczalniku może być stabilna koloidalnie (nie ma zmiany wielkości cząstek), podczas gdy jest niestabilna grawitacyjnie (cząstki osadzają się z powodu niedopasowanej gęstości z rozpuszczalnikiem). Warto zauważyć, że destabilizacja dyspersji koloidalnej może prowadzić do niestabilności grawitacyjnej (większe cząstki zaczynają szybko osiadać).

Jak mierzyć stabilność dyspersji koloidalnej?

Elektroforetyczne rozpraszanie światła (ELS) jest powszechną techniką stosowaną do oceny potencjału dyspersji do zachowania stabilności. ELS umożliwia pomiar potencjału zeta dyspersji, który dostarcza informacji na temat oddziaływań elektrostatycznych i, poprzez ekstrapolację, ich tendencji do aglomeracji. Potencjał zeta jest wiarygodnym wskaźnikiem stabilności dyspersji, ale kilka parametrów, takich jak efekty steryczne, sedymentacja lub efekty hydrofobowe, również będzie miało silny wpływ. W związku z tym poleganie na wartościach potencjału zeta może prowadzić jedynie do fałszywych interpretacji stabilności, na przykład w przypadku nanocząstek metali w złożonych mediach, wodnego zolu krzemionkowego i oleju w emulsjach wodnych. Technika SMLS oferuje solidne zalety w charakteryzowaniu zjawisk destabilizujących. Zarówno grawitacyjna, jak i koloidalna stabilność dyspersji może być oceniana przy minimalnej obsłudze próbki. Co ważniejsze, wyniki uzyskuje się analizując preparaty w ich stanach natywnych, zapewniając w ten sposób reprezentatywność wyników. W Microtrac proponujemy szereg urządzeń opartych na SMLS, Turbiscan , które zapewniają ilościową analizę stabilności do 1000 razy szybciej niż konwencjonalne testy. Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z nami.

Zakres produktów "Statyczne wielokrotne rozpraszanie światła (SMLS)"

Skontaktuj się z nami w celu uzyskania bezpłatnej konsultacji

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.

Skontaktuj się z nami!