Como selecionar um analisador de partículas

Para escolher entre diferentes técnicas, a faixa de tamanho geralmente é o fator principal. A técnica escolhida deve identificar não apenas o tamanho mediano, mas toda a gama de tamanhos na distribuição. Nos casos em que mais de um instrumento cobre a faixa de tamanho desejada, considere outras amostras possíveis e possíveis desenvolvimentos futuros. Por exemplo, um novo produto com um tamanho de partícula maior pode ser lançado no futuro. Isso pode sugerir que o analisador com o limite superior de tamanho mais alto seja uma escolha melhor do que um analisador com um limite inferior de tamanho menor. A Figura 1 mostra as faixas de tamanho de algumas técnicas.

Uma observação importante: a faixa de tamanho especificada para um analisador não se aplica a todas as amostras e a todos os casos. Quase sempre é aconselhável escolher um analisador cujo tamanho de partícula da amostra esteja no meio da faixa de tamanho suportada pelo instrumento. Em geral, os dados são melhores e você consegue lidar melhor com variações no tamanho de partícula em relação ao valor esperado.

O material a ser analisado é importante na escolha da técnica, pois as propriedades do material são cruciais ao apresentar a amostra ao analisador. Aqui estão algumas perguntas a serem feitas:

O material é de fácil escoamento? Solúvel em água? Um pó seco? Uma dispersão (qual líquido)? Uma emulsão?

Existem considerações de segurança e ambientais?

Diferentes técnicas analíticas permitem o uso de diferentes acessórios ou sistemas de amostragem que podem ser mais adequados para o material em questão. Consultar os especialistas do fornecedor ajudará a determinar a seleção mais apropriada. Por exemplo, um pó aglomerado frágil ou um material altamente solúvel seria melhor analisado como um pó seco por instrumentos de espalhamento de luz estático.

Materiais com disponibilidade limitada, tóxicos ou caros exigem uma célula de medição de pequeno volume, disponível em diversos sistemas analisadores diferentes.

Diferentes analisadores de tamanho de partículas fornecem informações distintas sobre a amostra. Se essas informações adicionais forem importantes, vale a pena verificar se a amostra é adequada para uma técnica que as forneça. Por exemplo, se o tamanho das partículas for suficientemente grande, a análise de imagem pode ser usada para determinar tanto o tamanho quanto a forma das partículas. Ou, se o principal interesse for a dissolução ou a atividade catalítica, a área superficial é crucial e um analisador de área superficial SA-9600 pode ser uma escolha mais adequada do que um analisador de tamanho.

As informações desejadas também podem incluir diferentes aspectos da distribuição. Por exemplo, se for importante quantificar impurezas de partículas grandes em um material com partículas pequenas, a difração a laser costuma ser melhor do que a dispersão dinâmica de luz. Ou, se a única informação importante for o tamanho das maiores partículas, um medidor de Hegman de baixo custo pode ser a melhor escolha.

Uma grande quantidade de informações é útil para rastrear problemas no processo. Uma análise rápida significa que um cientista de formulação pode identificar rapidamente qual estratégia funciona. Tudo isso requer produtividade, seja para processar muitas amostras em um único dia ou para permitir uma tomada de decisão mais ágil. A produtividade é melhor considerada em termos do processo de medição como um todo, desde a preparação da amostra até a medição e a emissão do laudo, até que o instrumento esteja limpo e pronto para a próxima análise.

A difração a laser possui a maior taxa de transferência entre as principais técnicas de análise, seguida pela dispersão dinâmica de luz e, por fim, pela análise dinâmica de imagens.

Alguns materiais são fabricados em toneladas. Outros são sintetizados em miligramas. Diferentes analisadores de partículas e técnicas requerem quantidades diferentes de amostras, de microgramas a gramas. Portanto, a quantidade de amostra pode ser um fator importante. Frequentemente, pequenas quantidades de amostra exigem analisadores um pouco mais caros. E as menores células de amostra, com volumes medidos em microlitros, requerem atenção especial à limpeza.

Para amostras submicrométricas, os menores volumes de amostra são obtidos com espalhamento dinâmico de luz, sendo necessários apenas alguns microgramas de partículas. Para partículas maiores, os resultados de difração a laser podem ser obtidos com miligramas de material.
 

O custo de resultados de análises deficientes ou lentas (como, por exemplo, baixa qualidade de fabricação) deve ser ponderado em relação ao custo da análise, incluindo a aquisição de equipamentos, consumíveis e mão de obra laboratorial. Outras considerações incluem o custo e a frequência de inatividade. Por fim, a disponibilidade de materiais e cursos de treinamento ajudará a garantir que a equipe permaneça atualizada e que novos funcionários sejam treinados rapidamente. Ou seja, os custos com treinamento são minimizados.

Os analisadores modernos tendem a incorporar recursos que reduzem drasticamente os custos operacionais, embora aumentem ligeiramente os custos iniciais. Por exemplo, alta confiabilidade, precisão e disponibilidade contínua de treinamento e suporte significam maior produtividade devido a um controle mais rigoroso dos processos de produção. As medições automatizadas podem fornecer feedback constante, reduzir erros do operador e permitir que ele se concentre em eventos incomuns ou na melhoria do processo, em vez de atividades de medição de rotina.

Conhecer as respostas às perguntas acima permitirá ao analista identificar rapidamente as técnicas de análise de partículas apropriadas. Essas informações, juntamente com os resultados das análises realizadas em um laboratório de aplicações do fornecedor ou em uma demonstração no local, permitirão a identificação segura da melhor técnica e do instrumento mais adequado para um determinado laboratório.