Gamme d'instruments SZ-100

Vue d'ensemble

Les instruments de la gamme SZ-100 Nanopartica constituent des outils analytiques polyvalents pour la caractérisation des propriétés physiques de petites particules. En fonction de leur configuration et de leurs applications, nos systèmes peuvent être utilisés en tant que granulomètres, mais également mesurer le potentiel zêta, la masse moléculaire (MW) et le second coefficient de viriel (A2). Les applications habituelles des instruments SZ-100 incluent les nanoparticules, les colloïdes, les émulsions et les suspensions submicroniques.

L'analyse granulométrique s'effectue par diffusion dynamique de la lumière ou DLS. La plage dynamique dépend des propriétés physiques de l'échantillon ; elle est généralement comprise entre 0,3 nm et 8 µm. La limite inférieure dépend de la concentration, de l’efficacité de diffusion de la lumière de l'échantillon et de l'éventuelle présence de particules indésirables de grande taille. La limite supérieure est fonction de la densité de l'échantillon, car la technique de diffusion de lumière est basée sur le  principe du mouvement brownien, et non la sédimentation par gravité.

Le SZ-100 peut caractériser la charge en surface des particules en mesurant le potentiel zêta d'une suspension. L'échantillon est injecté dans une cuve à usage unique. Le potentiel zêta est calculé à partir de la mesure de la mobilité électrophorétique des particules. Le potentiel zêta d'un échantillon sert le plus souvent d'indicateur de stabilité d'une dispersion. Une valeur élevée de potentiel zêta indique qu'une suspension stabilisée du point de vue électrostatique restera effectivement stable. Le potentiel zêta est souvent mesuré en fonction du pH ou d'un autre paramètre chimique pour aider les formulateurs à créer de nouveaux produits de durée de vie plus importante. Inversement, repérer des paramètres de potentiel zêta nul (autrement dit dans lesquelles l'échantillon est au point isoélectrique) permet de choisir des conditions optimales pour la floculation et la séparation des particules.

Ce même instrument peut également mesurer la masse moléculaire et le second coefficient de viriel de molécules pour des protéines et polymères. L'utilisateur prépare plusieurs solutions de concentration connue, puis utilise le système en mode de diffusion statique de la lumière pour générer une courbe de Debye qui lui permettra de calculer la MW et le coefficient A2.

Fonctions

  • Mesures de taille, potentiel zêta, masse moléculaire et seconde coefficient du viriel en un seul instrument
  • Plages étendues de granulométrie et de concentration
  • Mesures de taille à 90° et 173°
  • Nombreux modes de mesure granulométrique pour analyser les petites particules et celles diffusant faiblement
  • Cuves de petit volume pour la mesure de taille et le potentiel zêta
  • pH-mètre en option pour dosage automatique du potentiel zêta en fonction du pH

Fabriqué par HORIBA

Caractéristiques

Granulométrie : technique de diffusion dynamique de la lumière (DLS)

Plage de mesure

  • Diamètre des particules : 0,3 nm à 8,0 μm

Précision de la mesure

  • Granulométrie : conforme à la norme ISO 13321/22412.
  • Étalon de particules de latex de polystyrène certifié NIST : précision de la mesure pour des particules de  100 nm = +/- 2 %

Concentration

  • Limite inférieure : 0,1 mg/mL de lysozyme
  • Limite supérieure : 40 % en masse en fonction de l'échantillon

Durée de mesure

  • Environ 2 minutes pour une analyse granulométrique générale

Cellules

  •  Cellule type « cuvette »

Volume de prélèvement

  • De 12 μl à environ 4 ml* (* le volume de prélèvement dépend de la capacité de la cuve)

Potentiel zêta : technique d'électrophorèse par effet Doppler

Plage de mesure

  • -200 à +200mV

Durée de mesure

  • Environ 2 minutes pour une expérience classique

Cellules

  •  Cellules à usage unique ou réutilisables 

Volume de prélèvement

  • environ 100 µl pour la cellule à usage unique

Masse moléculaire : technique de diffusion statique de la lumière avec courbe de Debye

Plage de mesure

  •  Mw: 1×103 - 2×107 g/mol

Cellules

  •  Cellules à usage unique ou réutilisabes

Caractéristiques

Alimentation: CA 100-240V, 50/60Hz, 150VA

Laser: DPSS 532 nm, 10 mW Class I

Interface: USB 2.0, entre l'analyseur et le PC

Dimensions externes: 385(P) ´ 528(L) ´ 273(H) mm (sauf extensions)

Poids approximatif: 25kg

Plage de régulation de température: 1 à 90 °C pour les mesures de taille, 1 à 70 °C pour les mesures de potentiel

Température de fonctionnement et humidité: 15 à 35 °C, humidité relative = 85 % au moins, hors condensation

Régulation de la condensation: raccordement à un orifice de purge disponible

Technologie

Le SZ-100 mesure la granulométrie par diffusion dynamique de la lumière ou DLS. Dans la cellule, les particules de l’échantillon sont soumises à un mouvement brownien. Une source lumineuse éclaire la cellule. La lumière diffusée est collectée à 90° ou à 173°, comme illustré sur le diagramme ci-après. Le système choisit automatiquement l'angle de détection et la position de la cellule optimale en fonction de la concentration de l'échantillon et de l'intensité diffusée.

Consulter la section Technologie de diffusion dynamique de la lumière .

 

Le signal obtenu à partir de la lumière diffusée passe dans un corrélateur multicanaux. Ce dernier génère une fonction qui permet de déterminer le coefficient de diffusion translationnel des particules analysées. La formule de Stokes-Einstein permet ensuite de calculer la granulométrie. Une gamme de cellules est disponible en fonction du volume d’échantillon et du but de la mesure.

L'analyse du potentiel zêta est réalisée dans une cellule à usage unique en plastique ou dans une cuve réutilisable. Le système mesure la conductivité de l'échantillon, applique un champ électrique, puis mesure le mouvement des particules par diffusion électrophorétique de la lumière. La direction de mouvement des particules détermine le signe de la charge. La vitesse des particules détermine la valeur de la charge (potentiel zêta). Le résultat de potentiel zêta fourni peut servir d'indicateur de stabilité de dispersion.

Consulter la section Technologie de mesure du potentiel zêta.
 
Le SZ-100 calcule la masse moléculaire absolue par analyse de diffusion statique de la lumière d'un échantillon à plusieurs concentrations différentes. Une courbe de Debye du paramètre KC/R en fonction de la concentration permet d'obtenir les valeurs de masse molaire et le second coefficient de viriel. Voir l'exemple ci-après.

Visit the Molecular Weight Technology section.

Toutes ces mesures s'exécutent à partir des menus d'un logiciel convivial. L'utilisateur parcourt la séquence de navigation pour déterminer les conditions de mesure adéquates de l'échantillon. Grâce aux paramètres par défaut, les utilisateurs novices peuvent obtenir des données correctes et reproductibles. Des options avancées sont disponibles sur des écrans supplémentaires pour les utilisateurs plus expérimentés et mieux renseignés sur l'échantillon analysé.


Accessoires

Cellules granulométriques

Nom de la cuve

Volume minimal

Solvant

A

Cellule à usage unique

1.2 mL

Aqueous

B

Cellule semi-micronique

500 µL

Aqueous, non-aqueous

C

Cellule en verre

1.2 mL

Aqueous, non-aqueous

D

Cellule semi-micro à usage unique

600 µL

Aqueous

E

Cellule avec couvercle

1.2 mL

Aqueous, non-aqueous

F

Cellule micro (90° uniquement)

12 µL

Aqueous, non-aqueous

G

Cellule submicronique

200 µL

Aqueous, non-aqueous

H

Cellule à circulation

100 µL

Aqueous, non-aqueous

Zeta potential cells


Disposable zeta potential cells for aqueous measurements. Box of 20 Volume = 100 µL
Non-aquoeus zeta potential cell. Volume = 100 µL

Auto-titrator


Adjusts pH by performing an automatic titration. Used to create zeta potential vs. pH data, iso-electric point studies.


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