Intercepto de correlación – ¿qué es y qué significa?
Comparando datos
Vi una discusión reciente sobre la exportación de datos desde el Zetasizer para un análisis más detallado. Tanto el Zetasizer Nano como los paquetes de software Zetasizer Pro/Ultra incluyen una gama de herramientas de análisis. Me pregunté, ¿qué faltaba?
Cuando comparamos datos, a menudo es tentador simplificarlos para facilitar este proceso. Esto fue lo que provocó la pregunta de exportar datos. El usuario quería normalizar los datos de la función de autocorrelación (ACF) de sus mediciones de dispersión de luz dinámica (DLS).
Sabemos por teoría que la ACF debería comenzar cerca de 1 y terminar en cero. Entonces, ¿es sensato escalar los datos a 1, verdad? Algunos instrumentos DLS hacen esto automáticamente. Sin embargo, al hacerlo, podríamos estar perdiendo una pieza importante de nuestro rompecabezas de calidad de datos.
¿Qué nos muestra el intercepto?
Por ejemplo, a continuación se presentan dos conjuntos de datos de correlación para una muestra de látex de poliestireno, donde hemos normalizado los datos. Ambos muestran funciones de correlación “buenas”, pero podemos ver una diferencia en el decaimiento. El valor del tamaño hidrodinámico reportado es diferente. Deben ser de tamaños diferentes, ¿verdad?
En realidad, al reescalar los datos, hemos pasado por alto algo: el intercepto de correlación. Este es el valor del plateau de la función de autocorrelación en tiempos de retardo cortos. En teoría, el intercepto de correlación es 1, pero en la realidad, una serie de efectos de ruido influyen en este valor. Parte de esto proviene del instrumento (láser y óptica de detección), pero esto podría ser de la muestra.
Si tomamos nuestras dos muestras de látex y observamos los datos en bruto, podemos ver una diferencia notable entre los dos conjuntos de datos. Uno tiene un intercepto mucho más bajo que el otro.
El bajo intercepto de los datos en rojo fue causado por el «dispersión múltiple». Esto ocurre cuando varias partículas dispersan la luz antes de ser detectada. La teoría del análisis DLS funciona si solo hay luz dispersada una sola vez, así que aquí tenemos una medida inexacta. Para remediarlo, se podría reducir la concentración de la muestra. Si se utiliza un Zetasizer capaz de mediciones de retrodispersión, se puede ajustar la posición de medición. La medición cerca de la pared de la celda reducirá la dispersión múltiple. A esta técnica la llamamos Retrodispersión No Invasiva.
¿Qué afecta el valor del intercepto?
Otros ejemplos de ruido óptico de la muestra incluyen:
- Deslumbramiento: dispersión de la cubeta, típicamente porque está sucia o rayada.
- Fluorescencia: la muestra emite su propia luz, que es detectada además de la luz dispersada.
- Fluctuaciones de número: el número de partículas dentro del haz láser cambia significativamente con el tiempo. Esto significa que la intensidad de dispersión promedio no es estable.
El intercepto de correlación nos ayuda a identificar estos efectos. La luz adicional del deslumbramiento, fluorescencia o dispersión múltiple resulta en un menor intercepto. Las fluctuaciones de número conducen a un intercepto más alto, que puede ser mucho mayor que 1.
¿Aún no estás seguro si tienes una medición de buena calidad?
Interpretar datos DLS es complicado, y hay más cosas que ver además del intercepto. También podemos interpretar la línea de base de la correlación y el decaimiento, así como la tasa de conteo y otros parámetros de medición. Nuestro software tiene funciones para ofrecer consejos sobre la calidad de los datos. En el software Zetasizer Nano, busca el informe Expert Advice. Si estás utilizando el nuevo Zetasizer Pro o Ultra, revisa la ventana Data Quality Guidance.
La función Data Quality Guidance utiliza inteligencia artificial para identificar problemas de medición. Observa la función de correlación, y basado en el aprendizaje de decenas de miles de otros ejemplos, clasifica los datos.
El algoritmo muestra una etiqueta sobre cómo se puede utilizar cada registro. También se ofrecen consejos sobre cómo resolver cualquier problema de medición. Si se observan más de un problema, se dará consejo sobre el más significativo. Esto permite un flujo de trabajo robusto y guiado para mejorar las condiciones de la muestra y la medición.
Para más información
Para obtener más información sobre algunos de los artefactos que pueden afectar una medición DLS, consulta este webinar: ¿Cuándo una partícula no es una partícula?
Lectura adicional
Este artículo puede haber sido traducido automáticamente.
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