DLS em 30 Minutos – Perguntas e Respostas

DLS mede o movimento aleatório de partículas que estão passando por movimento Browniano e a técnica não será aplicável quando o movimento da partícula não for aleatório. Portanto, o limite superior de tamanho depende da amostra e normalmente é definido pelo início da sedimentação das partículas ou por flutuações de número.

Todas as partículas irão sedimentar e a taxa dependerá do tamanho da partícula e das densidades relativas das partículas e do meio de suspensão. Para medições de DLS bem-sucedidas, a taxa de sedimentação deve ser muito mais lenta do que a taxa de difusão, uma vez que uma consequência da difusão lenta são tempos de medição longos.

A presença de sedimentação pode ser determinada verificando a estabilidade da taxa de contagem de medições repetidas da mesma amostra. Taxas de contagem que diminuem com medições sucessivas indicam que há sedimentação presente e o sistema de Conselho Especializado destacará isso para o usuário.

Outro fator que precisa ser considerado quando a amostra contém partículas grandes é o número de partículas presentes no volume de medição. O volume de medição é a interseção do feixe de laser e dos detectores óticos.

A intensidade da luz espalhada produzida por partículas grandes seria suficiente para realizar medições bem-sucedidas. No entanto, o número de partículas no volume de medição pode ser tão pequeno que ocorrerão flutuações severas do número momentâneo de partículas no volume de espalhamento. Este fenômeno é conhecido como flutuações de número e resulta em grandes flutuações na intensidade espalhada que mascaram aquelas devidas ao movimento Browniano.

A presença de flutuações de número é observada como elevação das linhas de base e/ou aumentos na curva de correlação, exemplos dos quais são mostrados abaixo. Para um processo aleatório, como o movimento Browniano, a curva de correlação deve sempre decair.


Quando as flutuações são grandes, o intercepto irá variar e pode ser maior que 1, como mostrado na função de correlação à direita. Isso pode tornar o resultado não confiável. Nesse caso, é recomendado que as partículas grandes sejam removidas por filtração ou centrifugação ou permitidas a sedimentar naturalmente por um período prolongado.

O tamanho máximo que medimos foi de 10 microns (9 microns no modo de pico), que era uma amostra de látex de poliestireno preparada em 13% p/v de sacarose para coincidir a densidade das partículas.

Um valor de intercepto medido maior que 1 normalmente significa que a amostra contém partículas/agregados/poeira muito grandes que estão causando uma interferência nas medições. Nós nos referimos a isso como flutuações de número (por favor, veja a pergunta acima).

Quando uma amostra exibe esse tipo de função de correlação, então não é adequada para DLS e o material grande deve ser removido antes que as medições sejam retomadas.

Pigmentos azuis são desafiadores com um laser vermelho. No entanto, com um instrumento NIBS (ou seja, ângulo de detecção de retroespalhamento de 173°), se a amostra estiver absorvendo fortemente o laser, a posição de medição se moverá automaticamente em direção à parede da cubeta. Portanto, não há precauções a serem tomadas como tal. Basta tentar medir a amostra e ver quão bom é o intercepto na função de correlação. Se o intercepto medido for inferior a 0.1, a amostra deve ser diluída e medida novamente, confirmando que o tamanho obtido é independente da concentração da amostra [ISO22412 (2017)].

O link a seguir é para uma nota de aplicação que detalha medições feitas em pigmentos azuis concentrados usando um instrumento Nano S NIBS.

Monitoramento de processos de moagem de pigmentos usando Espalhamento Dinâmico de Luz

O limite inferior de tamanho do DLS depende de vários fatores como a configuração ótica do instrumento, comprimento de onda/potência do laser, sensibilidade do detector, concentração da amostra e nível excedente de espalhamento. Este último ponto é a diferença no espalhamento entre o dispersante usado e as moléculas/partículas no dispersante. Quanto maior o nível de espalhamento excedente, mais fácil é medir.

O menor tamanho medido em um Zetasizer é 0.6nm (modo de pico) e aqui está uma nota técnica detalhando as medições.

Zetasizer Nano S e ZS Especificações Limite de Tamanho Mínimo DLS

A maioria das técnicas de dimensionamento usa um diâmetro esférico equivalente porque o tamanho de uma esfera pode ser descrito com um único número, ou seja, o diâmetro ou raio. Todas as técnicas de análise de tamanho de partículas medem alguma propriedade de uma partícula e relatam os resultados como o diâmetro esférico equivalente com base neste parâmetro medido. Portanto, diferentes técnicas de medição frequentemente fornecem tamanhos diferentes para a mesma amostra.

Para partículas não esféricas, o DLS fornecerá o diâmetro (ou raio) de uma esfera que tem o mesmo coeficiente de difusão translacional médio que as partículas sendo medidas.

A maneira mais fácil de detectar se há sedimentação em sua amostra é fazer várias medições repetidas (digamos 3 ou 5) e observar as taxas de contagem média de cada medição. Se houver sedimentação, a taxa de contagem média diminuirá cada vez que a amostra for medida. Aqui está um exemplo de alguns resultados obtidos para uma amostra contendo partículas em sedimentação………..

Se a taxa de contagem média diminuir entre medições repetidas, a amostra estará mudando toda vez que for medida. As funções de correlação das medições repetidas devem sobrepor-se perfeitamente umas às outras, como estas…………

No entanto, se houver sedimentação (ou a amostra estiver mudando com o tempo), então as funções de correlação das medições repetidas não se sobreporão umas às outras. Por exemplo…….…….

Observe também que as linhas de base das funções de correlação estão elevadas (ou seja, não são planas). Isso é evidência de flutuações de número, que são definidas como variações no número de partículas dentro do volume de espalhamento durante uma medição de DLS, conforme discutido acima.