Description
Le granulomètre laser analyseur de taille de nanoparticules et de potentiel Zêta
Bettersize BeNano 180 Zeta Pro
1) Disposition optique de la série BeNano
2) Diffusion dynamique de la lumière
La diffusion dynamique de la lumière (DLS), également connue sous le nom de spectroscopie de corrélation de photons (PCS) ou diffusion quasi-élastique de la lumière (QELS), est une technologie utilisée pour détecter les fluctuations des intensités de diffusion causées par le mouvement brownien des particules. .
Dans le dispersant, les particules plus petites se déplacent plus rapidement, tandis que les particules plus grosses se déplacent plus lentement. Un détecteur à photodiode à avalanche (APD) aligné à 90° recueille les intensités de diffusion des particules et les enregistre dans le temps. La fluctuation dépendante du temps est convertie en une fonction de corrélation à l’aide du corrélateur. En appliquant un algorithme mathématique, le coefficient de diffusion D est ainsi obtenu. Le diamètre hydrodynamique DH et sa distribution sont calculés par l’équation de Stokes-Einstein.
– Exemples d’application :
- Granulométrie et distribution des polymères, colloïdes, système d’autoassemblage, bio-macromolécules, protéines, peptides, antigènes, anticorps, nanoparticules métalliques /non métalliques.
- Etudes sur le processus de polymérisation et les mécanismes réactionnels.
- Etudes sur la cinétique d’autoassemblage et autres processus de polymérisation et dépolymérisation des macromolécules.
- Recherche sur les systèmes thermosensibles, par exemple le polymère PNIPAm.
3) Diffusion électrophorétique de la lumière
Les particules de diffusion électrophorétique de la lumière (ELS) portent généralement des charges à la surface dans les systèmes aqueux, entourées de contre-ions qui forment une couche Stern fermement interne et une couche de cisaillement externe. Le potentiel zêta est le potentiel électrique à l’interface de la couche de cisaillement. Les systèmes de suspension avec des potentiels zêta plus élevés ont tendance à être plus stables et moins susceptibles de former des agrégats.
La diffusion électrophorétique de la lumière (ELS) est une technologie de mesure de la mobilité électrophorétique via les décalages Doppler de la lumière diffusée. Lorsqu’une lumière incidente éclaire des particules dispersées qui sont soumises à un champ électrique appliqué, la fréquence de la lumière diffusée des particules sera différente de la lumière incidente en raison de l’effet Doppler. Le décalage de fréquence est mesuré et converti pour fournir la mobilité électrophorétique et donc le potentiel zêta d’un échantillon par l’équation de Henry.
– Exemples d’application :
- Systèmes de suspension tels que macromolécules, colloïdes, émulsions, boues charbon-eau, protéines, antigènes, anticorps et particules nanométalliques / non métalliques.
- Les industries faisant intervenir, mais sans s’y limiter, les produits chimiques, le génie chimique, la biologie, l’alimentation et les boissons, les produits pharmaceutiques, le traitement de l’eau, la protection de l’environnement, les abrasifs et les peintures.
- Suivi et contrôle de la stabilité des produits.
- Recherche de stabilité et contrôle du système de suspension.
- Etudes sur les propriétés électriques de surface et les modifications de surface.
4) Diffusion statique de la lumière
La diffusion statique de la lumière (SLS) est une technologie qui mesure les intensités de diffusion de l’échantillon, le poids moléculaire moyen (Mw) et le second coefficient du viriel A2 via l’équation de Rayleigh :
où C est la concentration de l’échantillon, θ est l’angle de détection, Rθ est le rapport de Rayleigh utilisé pour caractériser le rapport d’intensité entre la lumière diffusée et la lumière incidente à l’angle θ, Mw est le poids moléculaire moyen de l’échantillon, A2 est le second coefficient du viriel, et K est une constante liée à (dn/dc)2.
Pendant les mesures de poids moléculaire, les intensités de diffusion de l’échantillon à différentes concentrations sont détectées. En utilisant l’intensité de diffusion et le rapport de Rayleigh d’un standard connu (tel que le toluène), les rapports de Rayleigh d’échantillons à différentes concentrations sont calculés et tracés dans un graphique de Debye. Le poids moléculaire et le deuxième coefficient du viriel sont ensuite obtenus par l’interception et la pente de la régression linéaire du diagramme de Debye.
- Génie chimique : caractérisation de polymères, micelles et supermolécules.
- Ingénierie pétrolière : caractérisation d’additifs macromoléculaires et d’agents tensioactifs oléo-déplaceurs.
- Sciences du vivant : caractérisation de protéines, polypeptides et polysaccharides.
- Pharmaceutique : recherche sur l’agrégation et la stabilité des médicaments.
- Conformation de supermolécules, recherche sur les agrégats auto-assemblés.
5) Caractéristiques de la technologie de détection de rétrodiffusion
- Sensibilité de détection plus élevée pour les échantillons à très faibles concentrations jusqu’à 0,1 ppm.
- Recherche intelligente de la position de détection optimale, qui évite considérablement l’effet de diffusion multiple des échantillons et peut détecter des échantillons avec des concentrations allant jusqu’à 40 %.
- Limitation efficace de l’interférence de la poussière.
Lorsque l’échantillon est détecté à 173° au milieu de la cellule, le volume diffusé est 8 à 10 fois plus grand qu’à 90°, ce qui conduit à une sensibilité beaucoup plus élevée et évite les réflexions de la paroi cellulaire de l’échantillon.
Lors de la mesure d’étalons de taille concentrés, les résultats obtenus avec le détecteur à 173° sont en bien meilleur accord avec les valeurs nominales, par rapport aux résultats du détecteur à 90°.
6) Diffusion de la lumière par analyse de phase (PALS)
L’ELS traditionnel convertit les signaux de diffusion corrélés en distribution de fréquence, puis calcule le décalage de fréquence Δf de la lumière diffusée, par rapport à la lumière de référence. La diffusion de la lumière par analyse de phase (PALS), une technologie de pointe basée sur la technologie ELS traditionnelle, a été développée par Bettersize Instruments Ltd. pour mesurer le potentiel zêta et sa distribution d’un échantillon. En analysant les informations de phase Φ du signal diffusé d’origine, PALS obtient les informations de fréquence de cette lumière. Le déphasage avec le temps dΦ/dt est proportionnel au décalage de fréquence Δf. La technologie PALS peut supprimer l’influence du mouvement brownien des particules sur les résultats, offrant ainsi une plus grande précision statistique. Dans diverses applications, PALS peut mesurer efficacement le potentiel zêta de particules dont la charge se rapproche du point isoélectrique, par exemple, des particules à mobilité électrophorétique très lente avec une concentration élevée en sel.
7) Mesure de la tendance de la température
La mesure de la tendance de la température comprend :
- Taille VS température
- Potentiel Zeta VS Température
L’étude de la taille des particules et du potentiel zêta des échantillons à différentes températures est importante dans de nombreuses applications. La fonction de changement de température programmé, allant de -10°C à 110°C, rend la mesure de la tendance de la température disponible dans la série BeNano.
Avantages
- Cette fonctionnalité profite aux utilisateurs qui ont besoin d’étudier la stabilité des formulations de protéines. Généralement, plus la température de dénaturation de la protéine est élevée, plus la formulation est stable.
- En outre, il est utile pour les utilisateurs qui ont besoin de simuler le vieillissement en temps réel en utilisant des températures élevées pour accélérer manuellement le processus de vieillissement.
8) Mesure de la viscosité
Pour l’échantillon de viscosité inconnue, la mesure de la viscosité peut être mise en œuvre à l’aide de particules “traceurs” de tailles connues (par exemple, des échantillons standard de tailles nominales). Lorsque la mesure se termine, entrez la taille précise des particules “traceurs” et la viscosité de l’échantillon pourrait être déterminée.
Après la mesure, choisissez et faites un clic droit sur le résultat correspondant. Cliquez sur « Calculatrice de viscosité » dans le menu contextuel.
En saisissant les valeurs nominales des particules “traceurs” et en cliquant sur “Calcul”, la viscosité de l’échantillon peut être finalement déterminée.
Les principes fondamentaux du BeNano 180 Zeta Pro
Notes d’information
