Gestion de la chaleur sur le Mastersizer 3000+ : élimination des artefacts thermiques pour une analyse plus rapide et plus fiable des échantillons en voie liquide

Lors de l'analyse granulométrique par diffraction laser à l'aide de certains dispersants liquides, des artefacts thermiques peuvent survenir, entraînant des problèmes de qualité des données et nécessitant des temps d'équilibrage plus longs. La fonctionnalité Gestion de la chaleur du Mastersizer 3000+ élimine ces artefacts, ce qui se traduit par une plus grande confiance dans les résultats et un équilibrage plus rapide.

Lors de l'analyse granulométrique par diffraction laser à l'aide de certains dispersants liquides, des artefacts thermiques peuvent survenir, entraînant des problèmes de qualité des données et nécessitant des temps d'équilibrage plus longs. La fonctionnalité Gestion de la chaleur du Mastersizer 3000+ élimine ces artefacts, ce qui se traduit par une plus grande confiance dans les résultats et un équilibrage plus rapide.

Élimination des artefacts thermiques dans les dispersants

Le Mastersizer 3000 est un instrument incontournable pour les analystes granulométriques depuis plus d'une décennie. Au fil du temps, il est devenu le système de granulométrie le plus précis et le plus robuste sur le marché. Il est également compact, avec le module laser, la voie d'écoulement, la chambre d'échantillon et le détecteur tous regroupés dans un petit espace.

Comme le Mastersizer 3000 a été plus largement adopté, certains clients ont signalé des artefacts thermiques dans leurs échantillons, et nous voulions bien évidemment en déterminer la cause.

Après enquête, il semble que lors de l'utilisation de dispersants tels que l'isopropanol, l'hexane et l'isooctane, un mélange du liquide dispersant à des températures légèrement différentes peut se produire dans la cellule de dispersion. Les différences de densité qui en résulte peuvent parfois être suffisantes pour déclencher des instabilités de Rayleigh-Taylor, produisant des structures temporaires dans le dispersant, qui diffusent la lumière de la même manière que les grosses particules.

Comme nous nous y attendions, ce problème ne concernait que certains clients utilisant des dispersants particuliers. Nous avons également constaté que ce problème pouvait être évité en prolongeant le temps d'équilibrage du dispersant. Cependant, nous voulions nous assurer que tous nos clients, quels que soient les dispersants utilisés, étaient en mesure de générer rapidement des données de haute qualité et d'éliminer le temps, les efforts et les matériaux consacrés à la résolution du problème. Cela nous a poussés à développer la fonctionnalité Gestion de la chaleur pour le nouveau Mastersizer 3000+.

À propos du Mastersizer 3000+

Depuis son lancement en 2012, le système de diffraction laser Mastersizer 3000 a gagné la réputation bien méritée d'instrument très performant, polyvalent et compact pour obtenir des distributions granulométriques. 

Avec des applications telles que l'évaluation du tassement et de l'aptitude à l'écoulement de la poudre, la compréhension des taux de dissolution des médicaments, la surveillance de la stabilité des émulsions alimentaires et la garantie des performances optiques des peintures, le Mastersizer 3000 est devenu un outil précieux tout au long de la recherche et du développement, ainsi que de la fabrication. Ce succès est dû à la fois au matériel et au logiciel : au fil des ans, en plus de nombreux accessoires et fonctionnalités, nous avons lancé deux modules logiciels dont tous les instruments Malvern Panalytical profitent : Smart Manager pour optimiser la disponibilité et l'utilisation, et OmniTrust pour assurer la conformité réglementaire et l'intégrité des données.

Lancé en mars 2024, le Mastersizer 3000+ perpétue cette tradition avec trois fonctionnalités logicielles supplémentaires, en plus de Gestion de la chaleur, pour améliorer vos capacités de granulométrie et guider votre prise de décisions critiques :

  • Size Sure pour une plus grande confiance dans les mesures de routine et le développement de méthodes
  • Data Quality Guidance pour vous aider à prendre des décisions indépendantes sur des échantillons réels
  • SOP Architect pour le développement de méthodes standardisées et rationalisées

Ajoutez à ces fonctionnalités une flexibilité et une facilité d'utilisation de l'instrument, et le Mastersizer 3000+ devient vraiment l'instrument de premier choix pour la granulométrie.

Cliquez sur les liens ci-dessus pour plus d'informations sur chacune de ces fonctionnalités, ou contactez-nous pour en savoir plus sur le Mastersizer 3000+.

Gestion de la chaleur sur le Mastersizer 3000+

Dans le Mastersizer 3000+, nous avons résolu le problème des artefacts thermiques en apportant de petites modifications à l'instrument pour permettre au dispersant de s'équilibrer rapidement à la température ambiante.

Le succès de cette approche est démontré à la Figure 1. Celle-ci montre que sur le Mastersizer 3000+, le signal optique pour le dispersant isopropanol diminue de façon continue, atteignant l'équilibre en quelques minutes seulement, sans aucune fluctuation thermique visible. Vous pouvez donc procéder à une mesure d'échantillon après un temps d'équilibrage raisonnablement court, sans vous soucier des artefacts générés thermiquement qui interfèrent avec votre mesure. 

[Figure 1 AN240314-mastersizer-heat-management.jpg] Figure 1 AN240314-mastersizer-heat-management.jpg

Figure 1 : dépendance au temps du fond clair sur le Mastersizer 3000+ pour le dispersant isopropanol, montrant un déclin régulier vers les valeurs d'équilibre. Pour garantir que les données sont représentatives des signaux d'artefacts thermiques, les données sont issues du canal 1. L'acquisition des données commence 20 secondes après le versement du liquide dispersant (délai de pré-alignement).

Notre première constatation est que, dans des situations où des artefacts thermiques se sont produits auparavant, Gestion de la chaleur réduit le temps consacré à l'équilibrage jusqu'à 80 % (Figure 2).

[Figure 2 AN240314-mastersizer-heat-management.jpg] Figure 2 AN240314-mastersizer-heat-management.jpg

Figure 2 : indication de la proportion de temps qui peut être économisé grâce à la fonctionnalité Gestion de la chaleur du Mastersizer 3000+.

Il est important de noter que si vous utilisez actuellement le Mastersizer 3000, vous pouvez passer au Mastersizer 3000+ en sachant que vous n'aurez pas besoin de modifier vos méthodes, et que vous constaterez des performances au moins aussi bonnes. Et si vous commencez seulement à utiliser la gamme Mastersizer, alors vous pouvez rechercher la haute performance que vous attendez d'un instrument Malvern Panalytical, et avoir confiance dans vos mesures, quels que soient les dispersants que vous utilisez.

Conclusion

En veillant à ce que la température de l'échantillon soit maintenue le plus près possible de la température ambiante, la fonctionnalité Gestion de la chaleur du Mastersizer 3000+ vous aidera à :

  • Obtenir de meilleurs résultats lorsque vous utilisez des dispersants problématiques, tels que l'isopropanol, l'hexane et l'isooctane
  • Minimiser les artefacts thermiques dans vos mesures
  • Accélérer l'équilibrage thermique des échantillons
  • Réduire le temps et l'expertise consacrés à la résolution des problèmes thermiques.

Vous utilisez des dispersants problématiques ? Contactez-vous dès aujourd'hui pour parler du Gestion de la chaleur sur le Mastersizer 3000+.

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