Al realizar análisis de tamaño de partícula por difracción láser utilizando ciertos dispersantes líquidos, a veces pueden surgir efectos térmicos que afectan la calidad de los datos y requieren tiempos prolongados de estabilización La función de Gestión Térmica del Mastersizer 3000+ elimina estos efectos, lo que se traduce en mayor confianza en los resultados y una estabilización más rápida.

Bordando los efectos térmicos en dispersantes

El Mastersizer 3000 ha sido un instrumento de referencia para los analistas de tamaño de partícula durante más de una década y, en ese tiempo, se ha consolidado como el sistema de medición de tamaño de partícula más preciso y robusto del mercado. También es compacto, con el módulo láser, el circuito de flujo, la cámara de muestra y el detector integrados en un espacio reducido.

A medida que el Mastersizer 3000 se fue adoptando de forma más amplia, algunos clientes comenzaron a reportar efectos térmicos en sus muestras, y naturalmente quisimos investigar la causa.

Tras la investigación, se determinó que al utilizar dispersantes como isopropanol, hexano e iso-octano, puede ocurrir una mezcla del líquido dispersante a temperaturas ligeramente distintas dentro de la celda de dispersión. Las diferencias de densidad resultantes pueden ser suficientes para desencadenar inestabilidades de Rayleigh–Taylor, generando estructuras temporales en el dispersante que dispersan la luz de forma similar a partículas grandes.

Como esperábamos, este problema solo afectaba a ciertos clientes que usaban dispersantes específicos. También descubrimos que se puede evitar ampliando el tiempo de estabilización del dispersante. Sin embargo, queríamos asegurarnos de que todos nuestros clientes —sin importar qué dispersantes utilicen— pudieran generar datos de alta calidad de forma rápida, y eliminar el tiempo, esfuerzo y materiales dedicados a la resolución de problemas. Esto nos llevó a desarrollar la función de Gestión Térmica para el nuevo Mastersizer 3000+.

Sobre el Mastersizer 3000+

Desde su lanzamiento en 2012, el sistema de difracción láser Mastersizer 3000 ha ganado una merecida reputación como un instrumento compacto, versátil y de alto rendimiento para la obtención de distribuciones de tamaño de partícula.

Con aplicaciones que incluyen la evaluación de la fluidez y el empaquetamiento de polvos, el análisis de tasas de disolución de medicamentos, el monitoreo de la estabilidad de emulsiones alimentarias y la garantía del rendimiento óptico de pinturas, el Mastersizer 3000 se ha convertido en una herramienta valiosa tanto en I+D como en procesos de fabricación.

Este éxito se debe tanto al hardware como al software: a lo largo de los años, además de múltiples características y accesorios, hemos lanzado dos módulos de software que benefician a todos los instrumentos de Malvern: Smart Manager, para optimizar el tiempo activo y el uso, y OmniTrust, para asegurar el cumplimiento normativo y la integridad de los datos.

El Mastersizer 3000+, lanzado en marzo de 2024, continúa con esta tradición, incorporando tres funciones de software adicionales para mejorar tus capacidades de medición de tamaño de partícula y respaldar decisiones críticas:

• Size Sure, para mayor confianza en mediciones rutinarias y desarrollo de métodos • Data Quality Guidance, para ayudarte a tomar decisiones independientes sobre muestras del mundo real • SOP Architect, para el desarrollo de métodos estandarizados y optimizados

A estas funciones se suman la flexibilidad y facilidad de uso del instrumento, lo que convierte al Mastersizer 3000+ en la mejor opción para análisis de tamaño de partícula. Haz clic en los enlaces anteriores para obtener más información sobre cada función o contáctanos para realizar una consulta sobre el Mastersizer 3000+.

Gestión térmica en el Mastersizer 3000+ 

En el Mastersizer 3000+, hemos resuelto el problema de los artefactos térmicos realizando pequeños ajustes dentro del instrumento que permiten al dispersante alcanzar rápidamente la temperatura ambiente.

El éxito de este enfoque se demuestra en la Figura 1, que muestra que en el Mastersizer 3000+, la señal óptica del dispersante isopropanol disminuye de forma constante, alcanzando el equilibrio en solo unos minutos, sin que se observen fluctuaciones térmicas.

Esto significa que puedes proceder con la medición de la muestra tras un breve tiempo de equilibración, sin preocuparte por interferencias debidas a efectos térmicos.

Figura 1: Dependencia temporal del fondo óptico en el Mastersizer 3000+ para el dispersante isopropanol, mostrando un descenso uniforme hasta valores de equilibrio. Para asegurar que los datos sean representativos de señales de efectos térmicos, se muestra la información del canal 1. La adquisición de datos comienza 20 segundos después del vertido del líquido dispersante (retraso de prealineación).

Nuestra evaluación inicial indica que, en situaciones donde anteriormente se generaban efectos térmicos, la Gestión Térmica reduce el tiempo de equilibrado hasta en un 80 % (Figura 2). Es importante señalar que, si actualmente estás utilizando el Mastersizer 3000, puedes cambiar al Mastersizer 3000+ con la tranquilidad de saber que no necesitarás hacer ningún cambio en tus métodos y obtendrás un rendimiento al menos igual de bueno. Y si eres nuevo en la gama Mastersizer, puedes esperar el alto rendimiento que caracteriza a un instrumento de Malvern Panalytical, y tener confianza en tus mediciones, independientemente del dispersante con el que estés trabajando.

Figura 2: Indicación de la proporción de tiempo que puede ahorrarse gracias a la función de Gestión Térmica en el Mastersizer 3000+.

Conclusión Al garantizar que la temperatura de la muestra se mantenga lo más cercana posible a la ambiente, la función de Gestión Térmica del Mastersizer 3000+ te ayudará a:

• Obtener mejores resultados al trabajar con dispersantes problemáticos como isopropanol, hexano e isooctano
• Minimizar los artefactos térmicos en tus mediciones
• Acelerar el equilibrado térmico de las muestras
• Reducir el tiempo y la experiencia necesarios para resolver problemas térmicos

¿Trabajas con dispersantes problemáticos? Habla con nosotros hoy mismo sobre la Gestión Térmica en el Mastersizer 3000+.