Une dispersion est considérée comme homogène si son état de dispersion est le même dans tout son volume. La stabilité des dispersions fait référence à leur intégrité à long terme et à leur capacité à rester dans l'état dans lequel elles ont été initialement formulées. En restant aussi proche que possible de son état physique initial, une formulation est assurée de satisfaire aux propriétés d'utilisation finale pour lesquelles elle a été initialement créée. Les formulations complexes étant instables par nature, la stabilité apparente de la dispersion ne peut être évaluée qu'en fonction de la durée pendant laquelle la phase dispersée reste en suspension. La stabilité de la dispersion des liquides fonctionnels tels que les émulsions, les suspensions et les mousses doit être étudiée afin de déterminer leurs propriétés de vieillissement. L'évaluation de la durée de conservation du produit est une mesure critique qui est souvent liée à la surveillance de l'apparition de phénomènes de migration (crémage, sédimentation) et de l'évolution de la taille des particules (agrégation, propriétés de coalescence). Cet article explore et définit ces phénomènes.
La migration des particules est la migration flottante ou non flottante des milieux en phase dispersée dans une solution. En bref, elle dépend du fait que les particules initialement dispersées flottent vers le haut du récipient ou se déposent au fond. Cela dépend généralement de la taille et de la densité des particules, ainsi que de la viscosité de la phase liquide de la solution. Toute variation au cours du vieillissement de l'un de ces paramètres influencera la migration de la phase dispersée et donc la stabilité de la dispersion.
Alors que le crémage et la sédimentation se réfèrent à un phénomène collectif ou global, la coalescence décrit la tendance des matières en suspension à se réassembler et à former des masses plus importantes. Ce phénomène peut se produire entre des milieux de même composition et modifie radicalement, souvent de manière irréversible, l'état macroscopique de la dispersion. Par conséquent, ces mélanges encore homogènes ne sont souvent plus adaptés à l'objectif visé.
Les agglomérats sont des particules composées de particules plus petites, appelées "particules constitutives" (c'est-à-dire morphologiquement identifiables). Dans les agglomérats, les particules constitutives ne sont que "faiblement" liées (contrairement aux constituants fusionnés des agrégats). L'agglomération des particules fait référence au potentiel d'agglomération des milieux en phase dispersée dans un système colloïdal. Les interactions intermoléculaires (Van der Waals, électrostatique, appauvrissement) peuvent amener les particules solides à se rapprocher et à former des assemblages ou des grappes qui ont un impact significatif sur la stabilité de la dispersion et réduisent l'efficacité du produit. Contrairement à la coalescence, les particules agglomérées restent distinctes et ne "fusionnent" pas, mais les forces de traction brisent les amas. Une forte sollicitation mécanique est souvent nécessaire pour retrouver l'état initial de la dispersion.
Le contrôle de la stabilité et de l'homogénéité des dispersions est complexe, car de multiples conditions doivent être analysées pour déterminer leur intégrité à long terme sous une myriade de paramètres. Le maintien des propriétés fonctionnelles d'une formulation dépendant fortement de la stabilité de la dispersion, celle-ci doit être évaluée dès le début du développement du produit. La stabilité physique peut être évaluée efficacement grâce à la technologie Static Multiple Light Scattering (SMLS) avec un minimum de manipulation d'échantillons ou d'intervention de l'utilisateur. Microtrac propose une gamme complète d'appareils basés sur la SMLS. La gamme Turbiscan ne nécessite aucune préparation d'échantillon pour fournir une analyse quantitative de la stabilité jusqu'à 1000 fois plus rapide que les tests conventionnels. Si vous souhaitez plus d'informations, n'hésitez pas à nous contacter.
En fin de compte, le choix d'utiliser une solution de tamisage simple ou d'investir dans la diffraction laser ou l'analyse dynamique d'images dépendra du volume d'essais, du budget et du personnel disponibles, ainsi que des normes internationales spécifiques ou des exigences des clients auxquelles vous devez faire face.
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