Dispersión de luz

Para la difracción laser y la difracción de rayos X, difracción de rayos X de ángulo pequeño (SAXS, del inglés “Small Angle X-Ray Diffraction”) y difracción de rayos X de ángulo amplio (WAXS, del inglés “Wide-Angle X-Ray Diffraction”), aprovechamos el principio de que las partículas de diferentes tamaños tienen una firma de dispersión de luz única; por lo tanto, si medimos la dispersión de luz de forma exacta a través de una amplia gama de ángulos con alta sensibilidad y de forma extremadamente rápida, podemos determinar el tamaño de las partículas o gotas de polvos, emulsiones, aerosoles y suspensiones. 

Sin embargo, ya que las partículas se mueven notoriamente dentro del rango de los nanómetros, hay una gran disminución en la forma en que las partículas dispersan la luz. Una partícula de 10 nm crea una dispersión un millón de veces menor que una partícula de 100 nm, de modo que hay un punto en el que, incluso reduciendo la longitud de onda de la fuente de luz (lo que aumenta la dispersión), es mejor analizar la dispersión de luz de otras formas. 

Existen varias teorías que pueden determinar la dispersión de la luz: desde la distribución del tamaño de partícula (teoría de dispersión de Mie, teoría de dispersión de Fraunhofer, teoría de dispersión de Rayleigh) hasta un algoritmo de inversión, que puede convertir la dispersión en una distribución de tamaños.

Podemos observar el nanomaterial en ángulos rectos con respecto al láser y hacer un seguimiento de cómo las partículas se difunden (las partículas pequeñas se mueven más rápido que las partículas grandes). A partir de esto, es posible determinar el coeficiente de difusión traslacional (esto se conoce como análisis de seguimiento de nanopartículas) o ver cómo la luz dispersa cambia con el tiempo a medida que las partículas pasan a través del material. 

Si cambia rápidamente, se puede determinar que hay partículas finas presentes; cuando cambia con lentitud, entonces hay partículas más grandes presentes. Esto constituye la base de la dispersión de luz dinámica.

La dispersión de luz electroforética implica pasar un campo eléctrico a través de un líquido para hacer que las partículas se muevan. Cuanto mayor sea la carga en las partículas, más rápido se moverán. 

Hacemos pasar un láser a través de las partículas y, luego, recombinamos la luz dispersa con otra parte del mismo láser que aún no se ha dispersado. El patrón de interferencia resultante permite una medición increíblemente precisa de la velocidad de las partículas que se miden.

Si medimos la dispersión de luz como una función de la concentración (de polímeros o biopolímeros) en una variedad de ángulos, podemos determinar el peso molecular del material en cuestión y obtener información sobre su estructura.

La tecnología de dispersión de luz encuentra diversas aplicaciones en diferentes industrias debido a su capacidad de proporcionar información valiosa sobre el tamaño de las partículas, la forma, el peso molecular y otros parámetros fundamentales.

La dispersión de luz se utiliza ampliamente en la investigación y el desarrollo farmacéutico para caracterizar la distribución del tamaño de las partículas, la agregación y la estabilidad de las formulaciones de fármacos. 

Desempeña un papel crucial en la garantía de la calidad y la eficacia de los productos farmacéuticos.

En el área de la biotecnología, se emplean técnicas de dispersión de luz para analizar biomoléculas, como proteínas, ácidos nucleicos y virus. 

Esto les permite a los investigadores estudiar las interacciones entre proteínas, determinar el peso molecular y monitorear los procesos de plegado y despliegue.

La dispersión de luz es esencial para caracterizar la distribución del tamaño y la morfología de las partículas de polímeros, coloides y emulsiones. 

Ayuda a optimizar procesos como la síntesis de polímeros, la formulación y el control de calidad.

En la industria cosmética, la dispersión de luz se utiliza para evaluar la estabilidad y el rendimiento de las formulaciones cosméticas. 

Ayuda a determinar el tamaño de las partículas de emulsiones, suspensiones y polvos, lo que garantiza la uniformidad y la eficacia del producto.

La dispersión de luz desempeña un papel fundamental en las ciencias alimentarias y la fabricación de bebidas para analizar la distribución del tamaño de las partículas, la estabilidad de las emulsiones y las propiedades coloidales.

Ayuda a optimizar las formulaciones y garantizar la calidad y seguridad de los productos.

Las técnicas de dispersión de luz se emplean en el monitoreo medioambiental para analizar aerosoles, material particulado y contaminantes en la atmósfera. 

Ayuda a comprender la calidad del aire, estudiar los procesos atmosféricos y evaluar el impacto de la contaminación.

Ofrecemos una gama de instrumentos avanzados de dispersión de luz adaptados para satisfacer las diversas necesidades de nuestros clientes. Nuestros instrumentos de vanguardia ofrecen mediciones precisas y confiables para una amplia gama de aplicaciones. 

La gama Mastersizer ofrece soluciones robustas de análisis del tamaño de las partículas, lo que permite caracterizar de manera precisa las partículas que van desde nanómetros hasta milímetros. 

Con tecnologías avanzadas de dimensionamiento y software intuitivo, los instrumentos Mastersizer ofrecen un rendimiento y una versatilidad incomparables.

Nuestros instrumentos Zetasizer están diseñados para la medición de la dispersión de luz dinámica (DLS, del inglés “Dynamic Light Scattering”) y la dispersión de luz electroforética (ELS, del inglés “Electrophoretic Light Scattering”), lo que permite determinar el tamaño de las partículas, el potencial zeta y el peso molecular de los coloides y las nanopartículas en soluciones.

El sistema Spraytec está diseñado específicamente para el análisis de aerosoles y gotas, lo que ofrece un monitoreo en tiempo real de la distribución del tamaño de las partículas, el patrón de pulverización y la velocidad de las gotas. 

Es indispensable para la investigación y el desarrollo en industrias como la farmacéutica, la cosmética y la agrícola.

OMNISEC es un sistema integral para el análisis de macromoléculas y nanopartículas en solución. 

Combina varias tecnologías de detección, que incluyen dispersión de luz, índice de refracción y viscosimetría, con el fin de proporcionar información detallada sobre el peso molecular, el tamaño y la conformación.

La gama Insitec ofrece soluciones sólidas de análisis del tamaño de partículas en línea para el monitoreo y control de procesos en diversas aplicaciones industriales. 

Con capacidades de medición del tamaño de partículas en tiempo real, los instrumentos Insitec facilitan la optimización de los procesos de fabricación y la calidad del producto.