Análise de Partículas e Tamanho de Partículas

A análise de partículas e tamanho de partículas é usada para avaliar o tamanho e a distribuição do tamanho das partículas junto com alguns outros parâmetros. A aplicação desta técnica foi expandida para incluir aerossóis, emulsões, suspensões e materiais sólidos.

Esta técnica de análise é uma ferramenta de controle de qualidade muito importante em diversas indústrias onde o tamanho das partículas é crítico na decisão de aplicações finais e resultados do produto. Existem alguns campos ou indústrias onde a análise do tamanho das partículas é muito importante e incluem:

• Medição do tamanho do aerossol em ciência ambiental
• Material de construção, especialmente cimento e gesso de Paris
• Kaplama
• Farmacia
• Comidas e bebidas
• Corantes e produtos químicos
• Têxteis técnicos, incluindo têxteis médicos, têxteis filtrantes

Partícula e partícula são estruturas tridimensionais, mas não muito próximas da forma esférica. Partículas de formato esférico são geralmente definidas em uma dimensão, ou seja, seu diâmetro. As partículas não possuem formato perfeitamente esférico e devem ser convertidas no equivalente a uma esfera com o diâmetro como tamanho equivalente em formatos diferentes ao invés do diâmetro. Várias técnicas de medição de tamanho de partícula preferem diferentes conceitos equivalentes. Portanto, estes diâmetros equivalentes não são exatamente semelhantes entre si.

Os três métodos diferentes a seguir são geralmente usados ​​em análises de partículas e de tamanho de partículas.

Análise de tamanho de partícula por difração a laser

A análise do tamanho das partículas por difração a laser é uma técnica óptica indireta que mede as distribuições do tamanho das partículas em amostras líquidas e sólidas em relação ao diâmetro esférico equivalente.

Os pontos fortes desta técnica são:

• A medição do tamanho das partículas não é afetada pelo comportamento do fluxo
• Fornece medição rápida
• Requer preparação mínima de amostra

Limitações:

• A interpretação correta requer compreensão prévia da morfologia das partículas
• É semi-quantitativo
• A forma da partícula não pode ser determinada

Na medição de análise de tamanho de partícula, um feixe de laser incidente é enviado para partículas suspensas em solução, cada uma das quais refrata os fótons do feixe incidente. As interferências na luz refratada criam um padrão que é detectado pelo sensor óptico. Esse padrão de difração pode ser criado em um segundo e a coleta de dados brutos é extremamente rápida.

Uma vez registrado o padrão, ele é analisado por meio de teorias ópticas que relacionam a intensidade medida da luz refratada ao tamanho da partícula: partículas maiores produzem anéis de difração mais estreitos.

Análise Dinâmica de Dispersão de Luz

A análise dinâmica de espalhamento de luz é um método indireto e de alto rendimento para medir os tamanhos das partículas em uma solução em relação ao diâmetro hidrodinâmico.

Os pontos fortes desta técnica são:

• É um método rápido e automático, os resultados são obtidos rapidamente.
• Aceita baixas concentrações de amostra
• Fornece distribuição geral do tamanho das partículas
• Funciona bem com uma ampla variedade de tamanhos de partículas
• É um método de análise não destrutivo

Limitações:

• Não fornece informações sobre o formato das partículas para geometrias irregulares
• Às vezes, partículas pesadas podem precipitar, causando informações erradas
• Partículas maiores têm maior peso na distribuição de densidade bruta

As partículas suspensas num líquido estão constantemente sujeitas a movimentos brownianos aleatórios e o seu tamanho afeta diretamente a sua velocidade: as partículas pequenas movem-se mais rapidamente do que as partículas maiores.

Quando uma fonte de luz laser é aplicada a uma amostra de partículas aquosas em solução, ela se espalha ao redor delas à medida que passa. A luz espalhada é detectada e registrada em algum ângulo predefinido, e a dependência temporal das mudanças nos perfis de intensidade espalhada está relacionada à velocidade das partículas e, portanto, ao seu tamanho médio e distribuição no sistema.

Análise do Potencial Zeta

A análise do potencial Zeta mede a força da carga líquida em partículas e superfícies sólidas. Quanto maior a magnitude deste potencial, mais fortes serão as interações superficiais (repulsão e atração) quando a amostra entra em contato com outros materiais carregados.

Os pontos fortes desta técnica são:

• Altamente sensível com um limite de detecção de aproximadamente 100 vezes o da medição do potencial de fluxo para sólidos macroscópicos
• Fornece coleta de dados rápida e simples
• Várias células de amostra estão disponíveis para personalizar o método para diferentes tipos de amostra

Limitações:

• A medição precisa de amostras sólidas requer dimensões exatas para a amostra e a seção transversal do canal capilar
• O potencial Zeta só existe quando um material entra em contato com um líquido

O potencial Zeta em partículas é medido em solução usando espalhamento de luz eletroforética. O espalhamento eletroforético de luz é uma metodologia diferente de espalhamento dinâmico de luz e é usado para medir as velocidades de partículas dissolvidas da mesma maneira. A dispersão de luz eletroforética padrão, diferentemente da dispersão de luz dinâmica, avalia a cinética das partículas em resposta a um campo elétrico oscilante.

Em amostras sólidas (macroscópicas), os dispositivos medem o potencial de fluxo para interpolar o potencial zeta. Nesta técnica, um material sólido eletroquimicamente ativo é montado para formar um canal capilar. Uma solução iônica eletrolítica é então passada através do canal sob a influência de um gradiente de pressão controlado. À medida que os íons fluem, eles causam efeitos eletroforéticos no plano de cisalhamento da superfície da amostra, causando um rearranjo dos portadores de carga nesta camada.

Entre os numerosos estudos de teste, medição, análise e avaliação fornecidos às empresas pela nossa organização, também existem serviços de análise de partículas e tamanho de partículas.