DLS en 30 Minutos – Preguntas y Respuestas

DLS mide el movimiento aleatorio de partículas que experimentan movimiento Browniano y la técnica no será aplicable cuando el movimiento de las partículas no sea aleatorio. Por lo tanto, el límite superior de tamaño depende de la muestra y normalmente se define por el comienzo de la sedimentación de partículas o por flujos numéricos.

Todas las partículas sedimentarán y la tasa dependerá del tamaño de la partícula y las densidades relativas de las partículas y el medio de suspensión. Para mediciones DLS exitosas, la tasa de sedimentación debe ser mucho más lenta que la tasa de difusión, ya que una consecuencia de la difusión lenta son tiempos de medición prolongados.

La presencia de sedimentación se puede determinar verificando la estabilidad de la tasa de conteo a partir de mediciones repetidas de la misma muestra. Las tasas de conteo que disminuyen con mediciones sucesivas indican que hay presencia de sedimentación y el sistema de Expert Advice resaltará esto al usuario.

Otro factor a considerar cuando la muestra contiene partículas grandes es el número de partículas presentes en el volumen de medición. El volumen de medición es la intersección del haz de láser y la óptica del detector.

La intensidad de la luz dispersada por partículas grandes sería suficiente para realizar mediciones exitosas. Sin embargo, el número de partículas en el volumen de medición puede ser tan pequeño que se producirán fluctuaciones severas del número momentáneo de partículas en el volumen de dispersión. Este fenómeno se conoce como fluctuaciones numéricas y resulta en grandes fluctuaciones en la intensidad dispersada que enmascaran las debidas al movimiento Browniano.

La presencia de fluctuaciones numéricas se observa como líneas base elevadas y/o aumentos en la curva de correlación, cuyos ejemplos se muestran a continuación. Para un proceso aleatorio, como el movimiento Browniano, la curva de correlación siempre debería decaer.


Cuando las fluctuaciones son grandes, el intercepto variará y puede ser mayor que 1, como se muestra en la función de correlación de la derecha. Esto puede hacer que el resultado sea poco confiable. En este caso, se recomienda eliminar las partículas grandes mediante filtración o centrifugación o permitirles sedimentar naturalmente durante un período prolongado.

El tamaño máximo que hemos medido es de 10 micrones (9 micrones en modo pico), que fue una muestra de látex de poliestireno preparada en 13% w/v de sacarosa para igualar la densidad de las partículas.

Un valor de intercepto mayor que 1 normalmente significa que la muestra contiene partículas/agregados/polvo muy grandes que están causando una interferencia con las mediciones. Nos referimos a estas como fluctuaciones numéricas (consulte la pregunta anterior).

Cuando una muestra exhibe este tipo de función de correlación, entonces no es adecuada para DLS y el material grande debe ser eliminado antes de retomar las mediciones.

Los pigmentos azules son desafiantes con un láser rojo. Sin embargo, con un instrumento NIBS (es decir, ángulo de detección de retrodispersión de 173°), si la muestra está absorbiendo fuertemente el láser, la posición de medición se moverá automáticamente hacia la pared de la cubeta. Por lo tanto, no hay precauciones a tomar como tal. Simplemente intente medir la muestra y observe qué tan bueno es el intercepto en la función de correlación. Si el intercepto medido es inferior a 0.1, la muestra debe diluirse y volver a medirse, confirmando que el tamaño obtenido es independiente de la concentración de la muestra [ISO22412 (2017)].

El siguiente enlace es a una nota de aplicación que detalla las mediciones realizadas en pigmentos azules concentrados usando un instrumento Nano S NIBS.

Monitorización de procesos de molienda de pigmentos utilizando Dispersión de Luz Dinámica

El límite inferior de tamaño para DLS depende de muchos factores, como la configuración óptica del instrumento, la longitud de onda/potencia del láser, la sensibilidad del detector, la concentración de la muestra y el nivel excesivo de dispersión. Este último punto es la diferencia en la dispersión entre el dispersante utilizado y las moléculas/partículas en el dispersante. Cuanto mayor sea el nivel de dispersión excesiva, más fácil será medir.

El tamaño más pequeño medido en un Zetasizer es de 0.6 nm (modo pico) y aquí hay una nota técnica que detalla las mediciones.

Límites de tamaño mínimo del Zetasizer Nano S y ZS

La mayoría de las técnicas de medición de tamaños utilizan un diámetro esférico equivalente porque el tamaño de una esfera se puede describir con un solo número, es decir, el diámetro o el radio. Todas las técnicas de análisis del tamaño de partículas miden alguna propiedad de una partícula y reportan resultados como el diámetro esférico equivalente basado en este parámetro medido. Por lo tanto, diferentes técnicas de medición a menudo dan tamaños diferentes para la misma muestra.

Para partículas no esféricas, DLS dará el diámetro (o radio) de una esfera que tiene el mismo coeficiente de difusión translacional promedio que las partículas que se están midiendo.

La forma más fácil de detectar si hay sedimentación presente en su muestra es realizar varias mediciones repetidas (digamos 3 o 5) y observar las tasas de conteo promedio de cada una de las mediciones. Si hay sedimentación, la tasa de conteo promedio disminuirá cada vez que se mida la muestra. Aquí hay un ejemplo de algunos resultados obtenidos para una muestra que contiene partículas sedimentarias………..

Si la tasa de conteo promedio disminuye entre mediciones repetidas, la muestra cambiará cada vez que se mida. Las funciones de correlación de mediciones repetidas deben superponerse perfectamente entre sí, como estas…………

Sin embargo, si hay sedimentación presente (o la muestra está cambiando con el tiempo), entonces las funciones de correlación de mediciones repetidas no coincidirán entre sí. Por ejemplo………….

Tenga en cuenta también que las líneas base de las funciones de correlación están elevadas (es decir, no son planas). Esta es evidencia de fluctuaciones numéricas, que se definen como variaciones en el número de partículas dentro del volumen de dispersión durante una medición DLS, como se discutió anteriormente.