Alfatestlab è in grado di aiutare i ricercatori dell’industria e delle università a comprendere i fenomeni di instabilità e quantificarli in maniera rapida e oggettiva grazie a tecniche sinergiche e complementari, quali la tecnica static multiple light scattering (SMLS) e la electrophoretic light scattering (ELS) per la misura del Potenziale Zeta, abbinate a tecniche di caratterizzazione reologica e granulometrica.
Static Multiple Light Scattering SMLS
La tecnica SMLS consente di analizzare i fenomeni di destabilizzazione a livello microscopico, seguirne nel tempo l’andamento e quantificarli in maniera estremamente rapida rispetto ai metodi tradizionali. Al termine delle misure si ottengono sia report completi dove tramite cinetiche vengono evidenziate le differenze tra diverse formulazioni sia una rapida distinzione dove i campioni sono classificati dal più stabile al meno stabile.
Caratterizzazione dei fenomeni di destabilizzazione tracciando grafica trend di:
- cinetica del valore di Backscattering o di Trasmissione vs. tempo
- cinetica della dimensione delle particelle o concentrazione vs. tempo.
- cinetica dello spessore della fase (sedimentazione, cremaggio) vs. tempo.
Misura del potenziale zeta con Electrophoretic Light Scattering
La tecnica electrophoretic light scattering consente di misurare il Potenziale Zeta di dispersioni colloidali. Il Potenziale Zeta è un parametro legato alla stabilità elettrostatica, che indica quale sia la prevalenza tra le forze elettrostatiche repulsive, che tendono a mantenere una dispersione stabile nel tempo, rispetto a quelle attrattive tipo Van Der Walls, che spingono le particelle o le goccioline ad aggregare tra loro. Per le dispersioni acquose, un valore di potenziale zeta elevato (i.e. <-30mV e >+30mV) fa si che le nanoparticelle rimangano lontane l’una dall’altra, respingendosi abbastanza per eliminare la possibilità di agglomerazione, aggregazione e/o flocculazione.La misura del potenziale zeta fornisce quindi una misura semplice per predire la stabilità delle dispersioni acquose.
Analisi granulometrica mediante diffrazione laser e dispersione dinamica della luce
Le sospensioni o emulsioni sono costituite da particelle solide o da goccioline disperse in una fase liquida. La dimensione delle particelle ha un impatto diretto sulla stabilità complessiva, poiché le particelle più grandi si depositano più velocemente di quelle più piccole, mentre le particelle più piccole hanno una maggiore tendenza ad aggregarsi a causa delle forze di attrazione di Van der Waals. Il controllo della distribuzione granulometrica è fondamentale sia nella formulazione che nel processo di controllo qualità per ottenere la stabilità del prodotto.
AlfatestLab offre analisi granulometriche da 0,3 nm fino a 3500 micron per sospensioni, emulsioni e polveri, nonché sviluppo e trasferimento di metodi.
Viscosità, proprietà viscoelastiche e di flusso mediante misurazione reologica rotazionale
Parametri come la concentrazione, il tempo, la temperatura, la pressione, l’agitazione, lo stress, le dimensioni delle particelle, la loro forma e il potenziale Zeta possono influire sulle proprietà di flusso del prodotto finale, sulla viscosità e quindi sulla stabilità. La reologia è una tecnica essenziale per testare la stabilità a lungo termine delle dispersioni (sospensioni, emulsioni o paste). Per evitare, ad esempio, la sedimentazione, la viscosità a basse velocità di taglio (simulando i campioni in condizioni di riposo) deve essere elevata per rallentare il processo di sedimentazione. Per evitare la separazione di fase in condizioni di riposo, la tensione di snervamento è una proprietà utile che può essere ottenuta aggiungendo componenti adeguati nella formulazione.
La maggior parte delle dispersioni liquide mostra un comportamento di assottigliamento al taglio (diminuzione della viscosità a una velocità di taglio più elevata) che spesso porta all’instabilità del prodotto in condizioni specifiche, come la spedizione. L’esecuzione del test di tissotropia consente di controllare il profilo di viscosità nel tempo per aumentare la stabilità del prodotto finale.
In AlfatestLab i nostri esperti di reologia sono a disposizione per impostare test dedicati per ottimizzare la stabilità a lungo termine dei vostri prodotti.