A colloidal dispersion is composed of solid, liquid, or gas particles dispersed in a continuous phase (solid, liquid, or gas). “Colloidal” refers to particles with at least one dimension ranging from 1nm to 1µm. The most encountered colloidal dispersions are solid-liquid (suspensions), liquid-liquid (emulsions), gas-liquid (foams), and solid-gas (aerosols) dispersions.
Colloidal dispersions are inherently thermodynamically unstable systems because they tend to minimize surface energy. Hence, the stability of a colloidal system is inevitably linked to a notion of time, defined by the process, use, and application involved.
Two stability categories can be distinguished: colloidal stability and gravitational stability.
1. Colloidal stability relates to particle size change (e.g., aggregation or agglomeration). If particles are not subject to size variation, the dispersion is considered colloidally stable. Hence, colloidal stability depends on several types of interactions such as:
Sedimentation is sometimes confusingly considered as colloidal instability.
For example, a particle dispersion in a solvent can be colloidally stable (there is no change in particle size) while it is gravitationally unstable (particles settle due to unmatched density with the solvent).
It is worth noting that destabilizing colloidal dispersion can lead to gravitational instability (larger particles start to settle quickly).
La dispersión de luz electroforética (ELS) es una técnica común utilizada para evaluar el potencial de una dispersión para permanecer estable. La ELS permite medir el potencial zeta de una dispersión, lo que proporciona información sobre las interacciones electrostáticas y, por extrapolación, su tendencia a aglomerarse. El potencial zeta es un indicador fiable de la estabilidad de la dispersión, pero varios parámetros, como los efectos estéricos, la sedimentación o los efectos hidrófobos, también tendrán una gran influencia. Por consiguiente, basarse en los valores del potencial zeta sólo puede conducir a falsas interpretaciones de la estabilidad, por ejemplo, con nanopartículas metálicas en medios complejos, soles acuosos de sílice y emulsiones de aceite en agua.
La técnica SMLS ofrece sólidas ventajas para la caracterización de fenómenos desestabilizadores. Tanto la estabilidad gravitacional como la coloidal de las dispersiones pueden evaluarse con una manipulación mínima de las muestras. Y lo que es más importante, los resultados se obtienen analizando las formulaciones en sus estados nativos, lo que garantiza la representatividad de los resultados.
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En última instancia, la elección de utilizar una solución de tamizado simple o invertir en difracción láser o análisis de imagen dinámica dependerá del volumen de pruebas, los presupuestos y el personal disponible y cualquier norma internacional específica o requisito del cliente al que se enfrente.
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