Simplificación de la Medición del Potencial Zeta A través de M3-PALS

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Simplificación de la Medición del Potencial Zeta A través de M3-PALS 

Introducción

  El potencial zeta es una medida del grado de repulsión o atracción entre partículas y es un parámetro considerado importante en diversas industrias como la cervecera, cerámica, farmacéutica, tratamiento de aguas, entre otras.
Sin embargo, la medición del potencial zeta puede ser complicada y requiere cierto nivel de experticia para obtener resultados precisos y confiables. Malvern Instruments ha simplificado la medición del potencial zeta a través de la nueva serie Zetasizer Nano, mejorando la precisión de las mediciones al utilizar la nueva tecnología de medición M3 PALS.

  Conociendo el potencial zeta de una dispersión, se puede controlar la interacción electrostática de la dispersión, y por lo tanto controlar la estabilidad de una emulsión o dispersión. Esto puede ser crucial para la eficacia, vida útil, y el rendimiento del producto.

  En los últimos 20 años, el reconocimiento de la importancia del potencial zeta ha aumentado, y las tecnologías y dispositivos disponibles han mejorado significativamente. Sin embargo, aún existen algunos problemas como la facilidad de uso de los dispositivos y la contaminación cruzada de muestras dentro del propio sistema.

  El sistema Zetasizer Nano aborda estos problemas al medir el potencial zeta utilizando la tecnología M3 PALS, que es una técnica de nueva generación que combina la tecnología de medida en modo mixto (M3), patentada, y la dispersión de luz por análisis de fase (PALS) establecida. La combinación de estas técnicas permite una medición más precisa y simplificada, haciendo posible el desarrollo del primer sistema de celdas desechables del mundo para la medición de potencial zeta que elimina la contaminación cruzada.

PALS

  PALS es una variante del velocímetro láser Doppler (LDV). LDV utiliza una célula electroforética convencional bajo una condición de campo aplicado y mide la movilidad de las partículas a través de los cambios de frecuencia de la luz causados por las partículas en movimiento dentro de la célula. La movilidad medida se convierte en potencial zeta utilizando teorías establecidas. Esta técnica requiere la aplicación de un campo eléctrico grande, lo que puede resultar en problemas térmicos para muestras con alta conductividad.

  Dado que PALS utiliza la información contenida en la fase difundida para determinar el cambio de frecuencia, es una técnica significativamente más sensible. Aunque el ajuste óptico utilizado es el mismo que el método LDV, el procesamiento de la señal emplea un enfoque diferente. La diferencia de fase medida está directamente relacionada con el cambio de posición de las partículas. La utilización de la fase permite la identificación con una resolución de unas pocas mil veces superior a la del análisis de frecuencia.

  El enfoque PALS fue originalmente desarrollado para mejorar la sensibilidad de las mediciones en muestras de baja movilidad cuando la movilidad electroforética en medios acuosos es generalmente menor que

10-8m2/sV  Esta técnica aplica un campo electroforético de forma sinusoidal a través de electrodos planos paralelos simples y resulta particularmente útil en situaciones donde es difícil alcanzar la estabilidad térmica debido al calentamiento por Joule, permitiendo la separación de la movilidad electroforética de los efectos térmicos.

Técnica de Medición M3-1

  M3 es una técnica relativamente nueva que utiliza la electroforesis en una celda capilar para medir el potencial zeta. Al combinar la máxima capacidad de medición en la capa estacionaria (descrita a continuación) con la técnica recentementemente introducida de inversión rápida de campo (FFR: Fast field reversal, descrita a continuación), se logran niveles sin precedentes de precisión y capacidad de separación.

  Cuando se aplica un campo eléctrico, las partículas submicrométricas de muy baja inercia alcanzan la velocidad terminal en un microsegundo. La velocidad real depende de la carga asociada a la partícula (potencial zeta), de la viscosidad del medio y del campo eléctrico aplicado.

 

Figura 1] Celda capilar que muestra la posición de la capa fija