Partículas espalham a luz: esse é um fato fundamental e algo com que nos deparamos diariamente. Isso é causado por um espalhamento mais intenso de luz azul do que de luz vermelha pelas partículas atmosféricas.
O ângulo de espalhamento, a frequência da luz espalhada e a intensidade desse espalhamento podem ser medidos para determinar o tamanho, a carga e a massa molecular dos materiais. Esta é a principal de muitas das nossas tecnologias.
Técnicas de dispersão de luz
Para difração a laser e difração de raios X, difração de raios X de pequeno ângulo (SAXS) e difração de raios X de ângulo grande (WAXS), nós trabalhamos com o princípio de que partículas de tamanhos diferentes têm uma característica de espalhamento exclusiva, de modo que, ao medirmos com precisão o espalhamento de luz em diversos ângulos com alta sensibilidade e extrema rapidez, podemos determinar os tamanhos das partículas/gotas de pós, emulsões, sprays e suspensões.
No entanto, conforme as partículas entram substancialmente no intervalo de nanômetros, há uma grande queda na forma com que as partículas espalham a luz. Uma partícula de 10 nm se espalha 1 milhão de vezes menos do que uma partícula de 100 nm, então há um ponto em que, mesmo reduzindo-se o comprimento de onda da fonte de luz (o que aumenta a quantidade espalhada), o espalhamento de luz pode ser mais bem analisado de outras formas.
Há várias teorias que podem determinar o espalhamento de luz. Desde uma distribuição de tamanho das partículas (teoria de espalhamento de Mie, teoria de espalhamento de Fraunhofer, teoria de espalhamento de Rayleigh) a um algoritmo de inversão que pode transformar um espalhamento em uma distribuição de tamanho.
Difusão e movimento
Podemos olhar para o nanomaterial nos ângulos corretos em relação ao laser e monitorar a forma como as partículas se difundem (as partículas pequenas se movem mais rapidamente do que as partículas grandes). A partir disso, determinar o coeficiente de difusão translacional (isso é conhecido como análise de rastreamento de nanopartículas), ou ver como a luz espalhada muda com o tempo, conforme as partículas passam por ela.
Se mudar rapidamente, pode-se concluir que existem partículas finas presentes; se mudar lentamente, conclui-se que existem partículas maiores. Isso forma a base do espalhamento de luz dinâmica.
Análise de rastreamento de nanopartículas (NTA)
Espalhamento de luz dinâmico (DLS)
Dispersão de Luz Eletroforética (ELS)
Para que haja espalhamento de luz eletroforético, é necessário que um campo elétrico passe por um líquido, o que faz com que as partículas se movam. Quanto maior a carga nas partículas, mais rápido elas se movem.
Passamos um laser pelas partículas e, em seguida, recombinamos a luz espalhada com outra parte do mesmo laser que não foi espalhada. O padrão de interferência resultante permite uma medição incrivelmente precisa da velocidade das partículas a serem medidas.
Dispersão de luz e peso molecular
Massa molecular
Se medirmos o espalhamento de luz como uma função da concentração (de polímeros ou de biopolímeros) em uma variedade de ângulos, poderemos determinar informações que nos permitem definir a massa molecular do material em questão e as informações de sua estrutura.
Aplicações de dispersão de luz
A tecnologia de dispersão de luz encontra diversas aplicações em vários setores devido à sua capacidade de fornecer informações valiosas sobre tamanho, forma, peso molecular e outros parâmetros fundamentais das partículas.
Produtos farmacêuticos
Soluções farmacêuticas
A dispersão de luz é amplamente utilizada na pesquisa e no desenvolvimento farmacêuticos para caracterizar a distribuição, a agregação, e a estabilidade do tamanho das partículas em formulações de medicamentos.
Desempenha um papel crucial na garantia da qualidade e eficácia dos produtos farmacêuticos.
Biotecnologia
Biológicos
Na biotecnologia, técnicas de dispersão de luz são empregadas para analisar biomoléculas, como proteínas, ácidos nucleicos e vírus.
Isso permite que os pesquisadores estudem interações proteína-proteína, determinem o peso molecular e monitorem os processos de dobramento e desdobramento.
Produtos químicos e polímeros
Polímeros, plásticos, fibras e elastômeros
A dispersão de luz é essencial para caracterizar a distribuição de tamanho e morfologia de partículas poliméricas, coloides e emulsões.
Ela ajuda a otimizar processos como síntese de polímeros, formulação e controle de qualidade.
Cosméticos e higiene pessoal
Cosmetics
Na indústria de cosméticos, a dispersão de luz é utilizada para avaliar a estabilidade e o desempenho de formulações de cosméticos.
Ajuda na determinação do tamanho da partícula de emulsões, suspensões e pós, garantindo consistência e eficácia do produto.
Alimentos e bebidas
Análise de alimentos e bebidas
A dispersão de luz desempenha um papel vital na ciência alimentar e na fabricação de bebidas para analisar a distribuição do tamanho das partículas, a estabilidade da emulsão e as propriedades coloidais.
Ajuda na otimização de formulações e na garantia da qualidade e segurança do produto.
Monitoramento ambiental
Monitoramento e análise ambiental
Técnicas de dispersão de luz são empregadas no monitoramento ambiental para a análise de aerossóis, partículas e poluentes na atmosfera.
Ajuda na compreensão da qualidade do ar, no estudo dos processos atmosféricos e na avaliação do impacto da poluição.
Instrumentos de dispersão de luz
Oferecemos uma gama de instrumentos avançados de dispersão de luz adaptados para atender às diversas necessidades de nossos clientes. Nossos instrumentos de última geração fornecem medições precisas e confiáveis para uma ampla gama de aplicações.
Linha Mastersizer
Linha Mastersizer
A maneira mais inteligente de medir o tamanho das partículas
A gama Mastersizer fornece soluções robustas de análise de tamanho de partícula, permitindo a caraterização precisa de partículas que vão desde nanômetros a milímetros.
Com tecnologias avançadas de dimensionamento e software intuitivo, os instrumentos Mastersizer oferecem desempenho e versatilidade incomparáveis.
Linha Zetasizer
Linha Zetasizer Advance
Espalhamento de luz para cada aplicação
Nossos instrumentos Zetasizer são projetados para medições dinâmicas de dispersão de luz (DLS) e dispersão de luz eletroforética (ELS), permitindo a determinação do tamanho de partícula, potencial zeta e peso molecular de coloides e nanopartículas em solução.
Spraytec
Spraytec
Medição de tamanho de partícula de spray e de gota de spray.
O sistema Spraytec foi projetado especificamente para a análise de sprays, aerossóis e gotículas, oferecendo monitoramento em tempo real da distribuição do tamanho das partículas, padrão de pulverização e velocidade das gotículas.
É indispensável para a pesquisa e o desenvolvimento em setores como farmacêutico, cosmético e agrícola.
OMNISEC
OMNISEC
O sistema GPC/SEC com vários detectores mais avançado
OMNISEC é um sistema abrangente para a análise de macromoléculas e nanopartículas em solução.
Ele combina várias tecnologias de detecção, incluindo dispersão de luz, índice de refração e viscosimetria, para fornecer informações detalhadas sobre peso, tamanho e conformação molecular.
Insitec
Linha Insitec
Determinação confiável e consistente do tamanho de partículas em tempo real
A linha Insitec oferece soluções robustas de análise de tamanho de partículas em linha para monitoramento e controle de processos em várias aplicações industriais.
Com capacidades de medição de tamanho de partícula em tempo real, os instrumentos Insitec facilitam a otimização dos processos de fabricação e da qualidade do produto.