Las nanoburbujas, con sus propiedades únicas y su vasto potencial en diversos campos, han despertado un interés significativo. Junto a este interés viene la necesidad de caracterizar el tamaño, la concentración y la estabilidad de la burbuja. Utilizando las técnicas de Análisis de Seguimiento de Nanopartículas (NTA) y Análisis de Potencial Zeta de HORIBA, los investigadores pueden acceder a soluciones innovadoras para desentrañar los secretos de las nanoburbujas.
Las nanoburbujas, también conocidas como burbujas ultrafinas, son pequeñas burbujas llenas de gas con diámetros inferiores a 1 μm. Se clasifican bajo el término más amplio de "burbujas finas", que incluye microburbujas de más de 1 μm pero de menor diámetro de 100 μm.
Las nanoburbujas parecen transparentes y permanecen suspendidas en el líquido durante varias semanas o meses debido a su tamaño minúsculo, alta relación superficie-volumen y propiedades superficiales únicas. Por esta razón, tienen muchas aplicaciones útiles en diversos sectores, incluyendo limpieza, esterilización, acuicultura, agricultura, terapéutica y más.
El efecto y la estabilidad de estas burbujas varían en función de varios factores: tamaño, distribución de tamaño, concentración, los componentes gaseosos dentro de las burbujas, el líquido que las rodea y las condiciones de uso (temperatura, presión, estímulos, etc.). Por ello, es importante evaluar las propiedades de las burbujas finas.
Movimiento browniano de burbujas finas
Cuando un haz láser se dirige a una suspensión de nanoburbujas (como se muestra en la imagen), se puede observar un fenómeno llamado dispersión de la luz. Esta interacción con el haz láser revela la presencia de nanoburbujas, proporcionando un método para visualizarlas y analizarlas.
Existen varias técnicas de dispersión de luz para evaluar nanoburbujas. Cada técnica mide una propiedad física diferente (ISO/TR 23014:2020(E)) con sus propias fortalezas y limitaciones inherentes. Dado que las nanoburbujas suelen ser polidispersas y dinámicas, es importante seleccionar un método que pueda manejar una amplia gama de tamaños de burbujas, informar del número de burbujas por volumen dado y completar la medición en un plazo razonablemente corto.
Luz láser aplicada a agua fina de burbujas
El Análisis de Seguimiento de Nanopartículas (NTA) proporciona un análisis visual y estadístico de nanopartículas individuales en suspensión.
Al analizar la luz dispersada por cada partícula mientras se mueve en movimiento browniano, NTA determina su distribución de tamaño y concentración. Sin embargo, las partículas grandes dispersan la luz de forma desproporcionadamente más fuerte que las pequeñas, afectando la capacidad de rastrear y, por tanto, analizar diferentes fracciones de tamaño. Para mitigar esto, se recomienda iluminar las burbujas con múltiples haces de luz simultáneos (ISO 19430:2024 Sec 5.5.4) para caracterizar con precisión las nanoburbujas.
El ViewSizer 3000 de HORIBA utiliza los últimos avances en NTA para lograr mediciones de tamaño y concentración.
Characterization of Shell-Stabilized Micro & Nanobubbles for Enhanced Nanomedicine Performance
Advancing the Frontiers of Nanotechnology: Innovation in Nanobubble Generation (Part 1)
Desbloqueando el poder de las nanoburbujas: innovaciones y aplicaciones en la agricultura (Parte 2)
Revolucionando el tratamiento del agua con nanoburbujas: ciencia, estabilidad y soluciones sostenibles (Parte 3)
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El potencial zeta es uno de los parámetros fundamentales que afectan a la estabilidad, indicando la magnitud de la repulsión o atracción de carga electrostática entre partículas, burbujas o gotas.
El potencial zeta puede ser positivo o negativo, y se mide en milivoltios (mV).
La carga superficial depende de los iones presentes en la solución que afectan a la ionización superficial o a la solubilidad de los iones. Los iones hidrógeno (H+) e hidróxido (OH-) suelen tener un efecto. Por lo tanto, el pH suele ser un factor en el potencial zeta de partículas. De hecho, el potencial zeta suele medirse en función de la concentración de iones o del pH.
El analizador SZ-100V2 de nanoPartica ofrece un análisis de potencial zeta de 500 a + 500 mV de volúmenes de muestra tan pequeños como 100 μL utilizando células de microelectroforesis desarrolladas HORIBA, viene con el controlador de pH LY-721 como opción.
Análisis Simultáneo de Seguimiento Multiespectral de Nanopartículas (NTA)
Analizador de Nanopartículas
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