Mastersizer 3000+ Lab

O Mastersizer 3000+ Lab fornece uma experiência de determinação de tamanho de partículas básica e econômica que pode ser atualizada, conforme necessário. 

• Intervalo de tamanho das partículas de 0,1 - 1000 µm
• Apenas unidades de dispersão manual
• Software Mastersizer Xplorer básico, apenas com atualizações e correção de erros
• Opção de atualização para Mastersizer 3000+ Pro ou Ultra

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O Mastersizer 3000+ Lab utiliza a técnica de difração a laser para medir o tamanho das partículas. Para isso, ele mede a intensidade da luz espalhada à medida que um feixe de laser interage com as partículas dispersas da amostra. Esses dados são então analisados ​​para calcular a distribuição do tamanho das partículas obtidas a partir do padrão de espalhamento gerado.

Um sistema típico é constituído por três elementos principais:

• Bancada óptica:  A amostra dispersa atravessa a área de medição da bancada óptica, onde um feixe de laser incide sobre as partículas. Em seguida, uma série de detectores mede com precisão a intensidade da luz espalhada pelas partículas na amostra em vários ângulos de espalhamento
• Unidades de dispersão de amostras (acessórios): A dispersão da amostra é controlada por várias unidades de dispersão em meio líquido ou a seco. Elas asseguram que as partículas cheguem à área de medição da bancada óptica na concentração correta e em estado de dispersão adequado e uniforme
• Software do instrumento:  O software Mastersizer Xplorer básico controla o sistema durante o processo de medição e analisa os dados de espalhamento para calcular a distribuição do tamanho das partículas

Fluidez do pó

A capacidade de fluxo do pó é importante para manter a eficiência de fabricação em muitos processos. A inconsistência no fluxo do pó pode afetar diretamente as variáveis de qualidade do produto, como a uniformidade do teor das formas de dosagem farmacêuticas ou pode levar à variabilidade do processo, pois as inconsistências de alimentação do pó alteram a eficácia dos processos de redução do tamanho das partículas. O fluxo do pó é uma questão crítica na fabricação de produtos sinterizados por meio de técnicas de manufatura aditiva ou de impressão 3D. Aqui, um fluxo fraco durante a deposição do leito de pó pode levar a variações na densidade do leito de pó, resultando em defeitos que reduzem a resistência da peça acabada.

A análise do tamanho das partículas e da distribuição do tamanho das partículas é essencial para a compreensão das propriedades de fluxo de um pó, pois essas características ajudam a prever a forma como as partículas dentro do pó se acondicionarão e se travarão entre si. Os pós que têm partícula de tamanho grande com uma distribuição de tamanho estreito tendem a apresentar boa capacidade de fluxo. Os pós com tamanho de partícula pequeno, ou com uma ampla distribuição de tamanho de partícula, tendem a apresentar uma baixa capacidade de fluxo, devido à maior área de superfície de contato que existe entre as partículas e a capacidade que as partículas finas presentes têm de preencher os espaços vazios.

Densidade de acondicionamento

A densidade de acondicionamento das partículas influencia o sucesso de muitos processos, incluindo o processo de preenchimento de moldes na produção de componentes cerâmicos e metálicos, o de revestimento em pó e o de carregamento sólido de suspensões. A forma como as partículas se acondicionam entre si é uma função tanto do tamanho quanto da distribuição de tamanho. Partículas maiores se acondicionam de forma menos eficiente do que as menores, criando maiores espaços vazios. A ampliação da distribuição do tamanho das partículas melhora a eficiência de acondicionamento, permitindo que partículas menores se acumulem entre os espaços maiores. Minimizar os espaços vazios é crucial para produzir componentes sinterizados sem falhas. No revestimento em pó, o acondicionamento em proximidade possibilita derretimento eficiente a temperaturas mais baixas, proporcionando mais tempo para reações de ligação cruzada entre as partículas de polímero, para um acabamento melhor.

O acondicionamento das partículas também influencia a reologia de suspensões, principalmente sua viscosidade. Uma mistura de partículas grandes e pequenas causa o menor impacto na viscosidade do sistema devido à sua maior eficiência de acondicionamento, um fenômeno que pode ser explorado para aumentar o carregamento de sólidos de suspensões, como tintas e cerâmicas.

Estabilidade

A estabilidade das suspensões e das emulsões usadas e produzidas em setores como os de produtos farmacêuticos e de alimentos é importante para garantir a eficácia, a aceitabilidade e o sucesso do produto.  A separação gravitacional e a estabilidade da dispersão são elementos cruciais.

Estabilidade de dispersão: Para alcançar uma dispersão estável, é necessário controlar as forças de adesão e de coesão existentes entre as partículas dentro de um meio. Essas forças podem levar à floculação de emulsões ou à criação de aglomerados dentro de suspensões e pós. O risco de fraca estabilidade de dispersão aumenta com a redução do tamanho das partículas, podendo afetar significativamente o processamento. Isso pode levar a problemas de transporte do pó dentro dos processos de fabricação ou a problemas com o desempenho do produto final, como a formação de aglomerados que causam imperfeições em revestimentos e tintas. A análise do tamanho das partículas e da distribuição do tamanho das partículas é usada no gerenciamento do risco de estabilidade da dispersão e para identificar o impacto dos problemas de estabilidade no desempenho e na aceitação do produto.

Separação gravitacional: Melhorar a estabilidade de uma suspensão ou de uma emulsão para a separação gravitacional depende do equilíbrio entre impulso gravitacional sobre as partículas, uma função do tamanho e da densidade das partículas, e o levantamento do fluido suspenso, o que depende da viscosidade. Em emulsões, a análise do tamanho das partículas é usada para avaliar a probabilidade de formação de espuma, ao que as gotículas maiores são propensas, e para monitorar a estabilidade em relação à floculação e à coalescência ao longo do tempo. Como o tamanho da gotícula e o grau de floculação também podem afetar características, como a sensação na boca causada por um alimento ou a viscosidade de uma bebida, o tamanho das partículas deve ser medido rotineiramente ao otimizar e fabricar formulações de emulsão.

Viscosidade e fluxo

A viscosidade e o fluxo de suspensões e pastas dependem de diferentes propriedades físicas, incluindo tamanho de partícula e distribuição de tamanho de partícula. Se o tamanho da partícula diminuir (para uma fração de volume constante) e/ou a distribuição de tamanho aumentar, a viscosidade da amostra aumentará e a amostra fluirá menos facilmente. A viscosidade é importante para muitas aplicações, como tintas, cosméticos e fabricação de baterias. Baterias, por exemplo, cujos eletrodos são fabricados aplicando-se uma pasta de partículas em suspensão à folha de metal. Se a pasta for muito viscosa, podem ocorrer dificuldades no processo de revestimento.

Taxa de dissolução

As taxas de dissolução dos materiais são influenciadas pela área de superfície específica das partículas. O aumento da área de superfície específica das partículas por meio da redução do seu tamanho acelera o processo de dissolução. Essa correlação é especialmente importante em produtos farmacêuticos, nos quais a dissolução afeta diretamente a biodisponibilidade de uma substância farmacêutica. Os fabricantes de produtos agroquímicos e detergentes também devem gerenciar o tamanho das partículas para controlar a dissolução e as taxas de liberação dos componentes ativos dentro de uma formulação.

Facilidade de inalação

A facilidade de inalação é um critério importante, tanto para evitar a inalação de partículas prejudiciais quanto para otimizar a deposição dos medicamentos no trato respiratório. Para todos os produtos de medicamentos inalados e nasais por via oral (OINDPs), o tamanho das partículas é um parâmetro crítico, com claros intervalos de tamanho especificados para deposição e retenção na cavidade nasal e para penetração em diferentes áreas dos pulmões. Em contraste, os fabricantes de produtos, como materiais de limpeza e sprays de cabelo, devem controlar as partículas finas para evitar inalação, o que torna a análise do tamanho das partículas essencial para os testes de segurança.

Taxas de reação

As taxas de reação em sistemas sólidos geralmente são uma função da área de superfície específica das partículas envolvidas. Quanto mais finas as partículas, maior a proporção entre a área de superfície e o volume, o que promove maiores taxas de reação. Isso é importante em indústrias tão diversas como cimento, em que o tamanho das partículas impacta a velocidade de endurecimento dos produtos de cimento; a produção de catalisadores, em que o tamanho das partículas deve ser adaptado para otimizar as taxas de reação ou garantir a eliminação efetiva de poluentes; e fabricação de baterias, em que o tamanho de partícula deve ser controlado para manter o equilíbrio entre densidade de potência, tempos de carga e durabilidade da bateria.

Propriedades ópticas

Propriedades ópticas, como a capacidade de espalhamento de luz das partículas, são exploradas por fabricantes de tintas, revestimentos e pigmentos. A forma como uma partícula espalha a luz depende do seu tamanho, de modo que a manipulação do tamanho das partículas em um revestimento de superfície influencia os parâmetros de desempenho, como intensidade do matiz e da tonalidade, cobertura do produto e brilho.

Percepção do consumidor

A percepção que o consumidor tem de produtos, como alimentos, é muitas vezes influenciada pelo tamanho das partículas. Por exemplo, o tamanho da partícula do café e a intensidade de sua moagem afetam tanto o sabor quanto o tempo necessário para sua preparação. Um chocolate com partícula de tamanho fino proporciona uma sensação leve ao paladar, que é frequentemente percebido como superior em relação a uma textura granulada.

Propriedades de cura

As propriedades de cura de materiais como o cimento são afetadas pelo tamanho da partícula. As qualidades de cura, e a resistência à compressão resultante do cimento, são aumentadas à medida que o tamanho das partículas diminui devido ao aumento da área superficial. A difração a laser mede a distribuição do tamanho da partícula, que é tão importante quanto o tamanho médio. Se duas amostras de cimento tiverem o mesmo tamanho médio ou área de superfície, a amostra com a distribuição de tamanho mais estreita terá uma maior resistência à compressão.

Geral

Óptica

Detector

Tamanho

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Até agora, os dados do instrumento têm ficado frequentemente presos em registros manuais, planilhas ou servidores específicos do local. Ao conectar seu Mastersizer 3000+ ao nosso Smart Manager e analisar continuamente os dados dos instrumentos na nuvem, você pode liberar todo o seu potencial. Esta é apenas uma das nossas soluções digitais que fazem parte do Smart Manager da Malvern Panalytical.

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Como ele funciona?

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Você não precisa de habilidades ou conhecimentos específicos para realizar uma instalação inteligente. Basta seguir as instruções fornecidas. 

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Serviço de apoio ao usuário

• Suporte por telefone e e-mail .
• Operadores que assumem a responsabilidade pela sua chamada e garantem resposta à consulta.

Treinamento

• Eventos de treinamento de usuários

Downloads de software

• Mecanismo simples para recebimento de atualizações e novos recursos

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