Koloidné disperzie a ako merať ich stabilitu

Koloidná disperzia je zložená z pevných, kvapalných alebo plynných častíc dispergovaných v spojitej fáze (tuhá látka, kvapalina alebo plyn). „Koloidný“ označuje častice s aspoň jedným rozmerom v rozsahu od 1 nm do 1 µm. Najčastejšie sa vyskytujúce koloidné disperzie sú disperzie tuhá látka-kvapalina (suspenzie), kvapalina-kvapalina (emulzie), plyn-kvapalina (peny) a disperzia tuhá látka-plyn (aerosóly).

Koloidné disperzie sú vo svojej podstate termodynamicky nestabilné systémy, pretože majú tendenciu minimalizovať povrchovú energiu. Stabilita koloidného systému je teda nevyhnutne spojená s pojmom času, ktorý je definovaný procesom, použitím a aplikáciou.

Analýza veľkosti častíc - Prehľad produktov

Microtrac ponúka produkty pre všetky technológie analýzy veľkosti častíc.

Prehľad produktov Kontaktujte nás!

Stabilita koloidných disperzií

Možno rozlíšiť dve kategórie stability: koloidnú stabilitu a gravitačnú stabilitu.

1. Koloidná stabilita sa týka zmeny veľkosti častíc (napr. agregácie alebo aglomerácie). Ak častice nepodliehajú zmenám veľkosti, disperzia sa považuje za koloidne stabilnú. Preto koloidná stabilita závisí od niekoľkých typov interakcií, ako sú:

Van der Walls a elektrostatické interakcie (klasická teória Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO))
Stérické interakcie (napr. adsorpcia polyméru)
Hydrofóbny efekt

2. Gravitačná stabilita sa týka schopnosti častíc odolávať migrácii častíc (napr. sedimentácii alebo krémovaniu) a závisí hlavne od reologických vlastností koloidnej disperzie, ako je viskozita a hustota spojitej fázy, veľkosť a hustota častice. Pre zriedené koloidné častice v newtonovskej tekutine možno tento migračný jav opísať Stokesovým zákonom.

Sedimentácia je niekedy mätúco považovaná za koloidnú nestabilitu.

Napríklad disperzia častíc v rozpúšťadle môže byť koloidne stabilná (nedochádza k žiadnej zmene veľkosti častíc), zatiaľ čo je gravitačne nestabilná (častice sa usadzujú v dôsledku neporovnateľnej hustoty s rozpúšťadlom).

Stojí za zmienku, že destabilizujúca koloidná disperzia môže viesť ku gravitačnej nestabilite (väčšie častice sa začnú rýchlo usadzovať).

Ako merať stabilitu koloidnej disperzie?

Elektroforetický rozptyl svetla (ELS) je bežnou technikou používanou na vyhodnotenie potenciálu disperzie zostať stabilný. ELS umožňuje meranie zeta potenciálu disperzie, ktorý poskytuje informácie o elektrostatických interakciách a extrapoláciou o ich tendencii aglomerovať. Zeta-potenciál je spoľahlivým indikátorom stability disperzie, ale silný vplyv bude mať aj niekoľko parametrov, ako sú stérické účinky, sedimentácia alebo hydrofóbne účinky. V dôsledku toho môže spoliehanie sa na hodnoty zeta potenciálu viesť iba k falošným interpretáciám stability, napríklad s kovovými nanočasticami v komplexných médiách, vodnom roztoku oxidu kremičitého a emulziách oleja vo vode.

Technika SMLS ponúka solídne výhody na charakterizáciu destabilizujúcich javov. Gravitačná aj koloidná stabilita disperzií môže byť hodnotená s minimálnou manipuláciou so vzorkou. Ešte dôležitejšie je, že výsledky sa získajú analýzou formulácií v ich pôvodných stavoch, čím sa zabezpečí reprezentatívnosť výsledkov.

V Microtrac navrhujeme rad zariadení založených na SMLS, Turbiscan, ktoré poskytujú kvantitatívnu analýzu stability až 1000-krát rýchlejšie ako bežné testy. Ak máte záujem o ďalšie informácie, neváhajte nás kontaktovať.

na produktovú radu "Statický viacnásobný rozptyl svetla (SMLS)"

Kontaktujte nás pre bezplatnú konzultáciu

Voľba, či použiť jednoduché riešenie ako je sitovania alebo investovať do laserovej difrakcie alebo dynamické analýzy obrazu, bude nakoniec závisieť od objemu testovanie, dostupném rozpočtu financií, personálnom zaistení a na všetkých konkrétnych medzinárodných štandardoch alebo požiadavkách zákazníka.

Prečo nekontaktovať Microtrac o bezplatnú konzultáciu a zistiť, ktoré riešenie prinesie požadovaný výsledok a návratnosť investícií?

Kontaktujte nás!