Choisir entre dispersion humide et sèche

Choisir la méthode de dispersion la plus appropriée lors de la caractérisation des matériaux par diffraction laser devrait dépendre à la fois des caractéristiques physiques et chimiques de votre échantillon et de l’objectif de la procédure de dispersion. Deux méthodes sont disponibles – dispersion humide et dispersion sèche. Les deux méthodes ont leurs propres avantages et doivent être appliquées avec soin et considération pour garantir des résultats valides.

Donc, avant d’aller plus loin, clarifions ce dont nous discutons ici. Lors de l’analyse à sec, l’échantillon analysé est injecté dans un flux d’air comprimé propre à l’intérieur d’un venturi. La chute de pression à travers le venturi est ajustée pour appliquer juste assez d’énergie pour provoquer la dispersion sans écraser les particules. En revanche, l’analyse humide nécessite que les particules soient dispersées dans un liquide approprié, avec les processus de mouillage et de cisaillement doux lors de l’agitation provoquant la désagglomération. De plus, l’ultrasonique peut être utilisé pour aider à la séparation des agglomérats – ce processus implique une optimisation minutieuse.

Facteurs influençant le choix entre dispersion humide et sèche

Lorsqu’on fait le choix entre dispersion humide et sèche, les facteurs influents incluent l’état naturel de l’échantillon, la facilité avec laquelle il peut être dispersé et le volume de l’échantillon à mesurer.
Les types d’échantillons bénéficiant de la dispersion sèche incluent :

• matériaux qui se dissolvent dans l’eau ou le milieu liquide
• échantillons, tels que les particules magnétisées, qui agglomèrent facilement dans un milieu liquide
• produits conçus pour être dispersés dans l’air, par exemple les sprays et les médicaments inhalés

En revanche, la mesure humide peut être préférée lors de la manipulation de :

• particules cohésives et/ou très fines (en dessous de 10 microns), qui peuvent être difficiles à disperser complètement avec des techniques sèches
• matériaux hygroscopiques, à risque de capter l’humidité lorsqu’ils sont exposés à l’atmosphère
• particules fragiles
• substances toxiques qui sont plus facilement contrôlées à l’état humide – risque réduit d’inhalation accidentelle

Là où l’échantillon est une poudre, la dispersion sèche peut représenter l’option la plus simple. Les méthodes sèches sont conceptuellement plus faciles à développer, car l’alimentation de l’échantillon et l’énergie de dispersion appliquée sont les seules variables de mesure nécessitant une attention particulière. Les dispersers secs nécessitent également un nettoyage minimal entre les échantillons et peuvent donc être beaucoup plus rapides à appliquer. Cependant, il est important de prendre soin d’équilibrer les exigences de dispersion contre le risque de rupture des particules. Pour cette raison, de nombreux matériaux ne peuvent pas être caractérisés à l’état sec et la dispersion humide est requise.

Référencer le sec avec les résultats humides

 
Titration de pression pour une poudre pharmaceutique. La comparaison avec une mesure de référence humide montre que ce matériau devrait être caractérisé à basse pression.

ISO13320 (2009) note que si la dispersion sèche est appliquée, une titration « pression/taille de particule » devrait, dans le cas idéal, identifier une région où la taille des particules est presque constante sur une plage de pressions. Cela indique que la dispersion des agglomérats s’est produite sans rupture des particules. Cependant, dans de nombreux cas où ce n’est pas le cas, il devient important de référencer les résultats secs par rapport aux mesures humides afin d’optimiser les conditions de dispersion sèche.

Si vous souhaitez vous informer sur les avancées dans la dispersion de poudres sèches, je vous recommande l’article « Investigating the dispersion of dry powders » publié dans l’édition Printemps 2011 du magazine Pharmaceutical Online.