Deeltjesgrootte analyse

horiba_scientificWij bieden verschillende oplossing van Horiba Scientific op het gebied van deeltjesgrootte analyse en zetapotentiaal.

De LA-960 Laser Diffractie Analyser heeft een dynamisch meetbereik van 0,1µm en 5000µm voor droge dispersies en van 0,1µm en 3000µm voor natte dispersies.

Voor het bepalen van de deeltjesgrootte van nanodeeltjes, tussen 0,3nm en 8µm is de SZ-100 Nano Partica Analyser de oplossing. Hiermee kan naast de deeltjesgrootte ook de zetapotentiaal, moleculair gewicht en Second Virial Coëfficiënt bepaald worden.

De theorie achter deze analysers wordt hieronder uiteengezet.

Dynamic light scattering

Laser straalt door een polarizer en vervolgens door een monster. Het verstrooide licht gaat door een tweede polarizer waar het wordt opgevangen door een PMT. Het beeld wordt op een ‘scherm’ geprojecteerd; het zogenaamde ‘Speckle patroon’.

Alle moleculen in een oplossing worden geraakt met het licht en verstrooien het licht in alle richtingen. Het verstrooide licht van de moleculen interfereert op twee manieren:

1)            constructief: lichte gebieden op het Speckle patroon

2)            destructief: donkere gebieden op het Speckle patroon

Dit proces wordt herhaald in korte tijdsintervallen en resulteert in een set Speckle patronen. Deze worden geanalyseerd door een autocorrelator die de licht intensiteit (I) van elke plek vergelijkt over de tijd.

Rayleighverstrooiing treedt op wanneer licht door een transparante vloeistof of vaste stof gaat. Rayleighverstrooiing is de verstrooiing van licht door deeltjes die kleiner zijn dan de golflengte van het licht. Het duidelijkst kan dit worden waargenomen bij gassen. Dit is de reden waarom een onbewolkte lucht blauw is.

Als de lichtbron een laser is, en dus monochromatisch en coherent, verandert de verstrooiingsintenstiteit over tijd. Deze fluctuatie onstaat dankzij de ‘Brownian motion’ van moleculen en deeltjes waardoor de afstand tussen de verstrooiers (deeltjes en moleculen) en de oplossing veranderen over de tijd. Dit verstrooide licht ondergaat constructieve of destructieve interferentie door de aanwezige deeltjes. Deze intensiteits fluctuatie geeft informatie over de tijdsschaal van beweging van de deeltjes of moleculen.

Theorie Zetapotentiaal:

Het potentiaalverschil tussen het dispersiemedium en de stationaire vloeistoflaag (=DL: double layer) die aan het gedispergeerde deeltje vast zit.

Morfologie: Het bepalen van de invloed van de vorm en toestand van een molecuul op chemische eigenschappen, dynamische re-configuratie en interactie.

Anisotropisch: de eigenschap van een materiaal om verschillende eigenschappen in verschillende richtingen te hebben.

Zeta potentiaal is de effectiviteit van de oppervlaktelading in oplossing. Deze hangt af van:

  • Fundamentele oppervlakte plekken: hoeveel, welk type
  • Condities van de oplossing: temperatuur, pH, elektrolyt concentratieHet is zinloos om een zetapotentiaal waarde te geven zonder de condities van de suspensie te specificeren.
  • Relatie tussen ζ (=zetapotentiaal) en UE is niet lineair: UE = 2εε0 ζ F(κa)/3η
  • Ex = het toegepast elektrische veld
  • Vp = snelheid van het deeltje (µm/s)
  • Electroforesische mobiliteit = UE = Vp / Ex
  • Zetapotentiaal wordt indirect bepaald. De meest voorkomende techniek is microelectroforese (ELS/PALS)

Brownian movement

Het willekeurige bewegen van deeltjes in een vloeistof als gevolg van de botsingen van de deeltjes met de snel bewegende moleculen en/of atomen in de vloeistof.

Grotere deeltjes hebben een lagere frequentie dan kleinere deeltjes.

Double layer (DL) of Electric double layer (EDL)

De dubbele laag is een structuur die aan de oppervlakte van een object (deeltje, gasbel, druppel) ontstaat wanneer dit object wordt blootgesteld aan een vloeistof. Het zijn twee lagen van lading rond het object parallel aan elkaar.

De eerste laag, de ‘oppervlakte lading’, bestaat uit door chemische interacties aan het object geadsorbeerde ionen. De tweede laag bestaat uit ionen aangetrokken door de ‘oppervlakte lading’ via de Coulomb kracht en vormen een elektrisch scherm om de eerste laag. Deze laag is relatief los en bestaat uit vrije ionen die in de vloeistof bewegen onder de invloed van elektrische aantrekking en thermische beweging.

Contactformulier

Wilt u meer weten over een oplossing of product? Vul dan het formulier hieronder in. Wij nemen op werkdagen tussen 08:30-17:00uur binnen 1 werkdag contact met u op.
Alvast onze hartelijke dank.

Uw organisatie *

Uw naam *

E-mail adres *

Telefoonnummer *

Vraag *

[reCAPTCHA]