Koncentrace částic přesná analýza pomocí dynamického rozptylu světla (DLS)

Kromě velikosti částic a zeta potenciálu je často zajímavá i koncentrace částic, která určuje, kolik částic je v kapalině rozptýleno nebo kolik částic připadá na jednu velikostní třídu. Tato informace je velmi užitečná například pro určení terapeutického okna léčiva ve farmaceutickém průmyslu nebo pro určení neprůhlednosti inkoustů nebo barev. To je jen několik příkladů, existuje mnoho dalších aplikací.

S analyzátorem s dynamickým rozptylem světla (DLS) série NANOTRAC od společnosti Microtrac je nyní možné nejen měřit velikost částic, molekulovou hmotnost a potenciál zeta, ale také získat další informace o koncentraci částic. Na následujícím obrázku jsou znázorněny různé modely řady Nanotrac.

Dynamický rozptyl světla (DLS) - Analýza velikosti částic a zeta potenciálu

Charakterizace částic - Přehled produktů

Seznamte se s řadou NANOTRAC společnosti Microtrac.

Přehled produktů Kontaktujte nás!

Jak se určuje koncentrace částic?

Jedinečná optická konstrukce řady Nanotrac se 180° samočinně zesilující heterodynní referenční metodou má 106krát lepší odstup signálu od šumu než přístroje PCS. Výsledkem rychlé Fourierovy transformace signálu zesíleného odraženým laserem je lineární frekvenční výkonové spektrum, které je převedeno na logaritmické výkonové spektrum.

Pomocí tohoto výkonového spektra a výsledného indexu zatížení (LI) lze získat další informace o koncentraci částic. Výkonové spektrum je znázorněno na obrázku. Index zatížení je součtem amplitud všech logaritmických frekvenčních kanálů a závisí na koncentraci částic. Málo částic vykazuje nízký index zatížení, vysoká koncentrace má za následek vysoký index zatížení.

Pro výpočet koncentrace částic je třeba v SOP (Standardní operační postup) zvolit analýzu "Mode". Při použití této metody analýzy se výkonové spektrum rozdělí do různých režimů. Z každého jednotlivého režimu lze tedy interně vypočítat index zatížení a přiřadit jej jednotlivým frakcím. Tímto způsobem lze také určit koncentraci jednotlivých frakcí částic.

Klasifikace módů a přiřazení k frakcím částic probíhá zcela automaticky. V závislosti na zvolené reprezentaci velikosti částic se koncentrace zobrazuje v centimetrech krychlových na mililitr (cc/ml), což by platilo v případě reprezentace velikosti vážené intenzitou nebo vážené objemem. V případě reprezentace velikosti na základě počtu se koncentrace uvádí v počtu částic na mililitr (N/ml).

Měření / výpočet koncentrace pomocí řady Nanotrac - Obrázek 2 — Výkonové spektrum a index zatížení bimodální disperze částic.

Koncentrace částic Příklady aplikací

Jako příklad popsaného měření koncentrace částic je níže uvedeno distribuce velikosti částic směsi složené z částic o velikosti 30 nm a 200 nm. Graf ukazuje údaje a rozdělení velikosti na základě grafu založeného na intenzitě.

Měření / výpočet koncentrace pomocí řady Nanotrac - Obrázek 3

_{Rozložení velikosti v intenzitou váženém zobrazení 30 a 200 nm latexových částic.}

Na tomto obrázku je znázorněno rozložení velikosti částic podle počtu, které lze vypočítat z grafu založeného na intenzitě znázorněného na předchozím obrázku. Koncentrace částic o velikosti 200 nm je stále výstupem v rozdělení podle počtu, ačkoli procento z celkového počtu je tak malé, že již není na distribuční křivce viditelné.

Měření / výpočet koncentrace pomocí řady Nanotrac - Obrázek 4

_{Rozložení velikosti v číselně váženém zastoupení latexových částic o velikosti 30 a 200 nm.}

Stanovení koncentrace částic funguje pro monomodální nebo multimodální rozdělení velikosti. Tento obrázek ukazuje příklad trimodálního vzorku v intenzitou váženém zobrazení velikosti. Skládá se ze tří frakcí o velikosti 26 nm, 216 nm a 1,8 µm.

Koncentrace frakce 200 nm zůstává konstantní s 1,39∙10-4 cc/ml a 1,34∙10-4 cc/ml, protože do prvního bimodálního vzorku byl přidán pouze standard o velikosti 2 µm. Koncentrace 30 nm frakce zůstává rovněž konstantní, a to 1,01∙10-2 cm3/ml a 1,10∙10-2 cm3/ml.

Měření / výpočet koncentrace pomocí řady Nanotrac - Obrázek 5

_{Rozdělení velikosti a koncentrace trojmodálního vzorku sestávajícího z frakcí 26 nm, 216 nm a 1,8 µm. Zobrazený graf je graf vážené intenzity.}

Tyto grafy ukazují koncentraci a distribuci velikosti částic v intenzitě a počtu pro 100 nm standard jako nejjednodušší příklad.

Měření / výpočet koncentrace pomocí řady Nanotrac - Obrázek 6 — Zastoupení intenzity a číselně vážené velikosti 100 nm standardu.

Souhrn

S přístroji řady Nanotrac lze kromě analýzy velikosti částic vypočítat ze stejného měření i koncentraci částic v disperzi nebo emulzi, což poskytuje další informace o vzorku, které jsou užitečné pro mnoho aplikací. To je možné díky jedinečné optické konstrukci a využití výkonového spektra pomocí rychlé Fourierovy transformace.

Kontaktujte nás pro bezplatnou konzultaci

Dynamický rozptyl světla (DLS) - Analyzátor částic

Seznamte se s řadou NANOTRAC společnosti Microtrac.

na produktovou řadu

Náš tým odborníků Vám rád poradí s vaší aplikací pro naši řadu produktů.

Kontaktujte nás pro bezplatnou konzultaci