簡單快速判斷乳液穩(wěn)定性
乳液已*滲透進(jìn)我們的生活,,乳液的研究也涉及到各個(gè)領(lǐng)域。如何用簡單快速的方法測量乳液的穩(wěn)定性,?光學(xué)儀器無疑是*的選擇——乳液穩(wěn)定性分析儀
如果用一個(gè)固定波長的近紅外光(870nm)垂直照射樣品,,會(huì)同時(shí)得到透射光和反射光,如下圖:
我們以透射光為例,,當(dāng)一束光通過乳液或懸濁液時(shí),,會(huì)發(fā)生一系列的變化,如透過,,散射,,吸收等,這些變化使原有的光強(qiáng)減弱,,減弱的光強(qiáng)度與原始光強(qiáng)度的關(guān)系可以用米氏定律表達(dá),,而減弱的光強(qiáng)與乳液濃度,微粒直徑,,折光指數(shù)等物理量有關(guān),。所以,通過測量原始光強(qiáng)度(I0)和終光強(qiáng)度(I),,就可以得到很多與乳液本身相關(guān)的物理參數(shù),,對(duì)于乳液的穩(wěn)定性研究具有很高的指導(dǎo)意義。米氏定律如下:
所以對(duì)于一個(gè)乳液或懸濁液來說,,反映內(nèi)部微粒變化的物理量,,通過以上的方法,,都可以求出。甚至可以在不同的溫度條件,,不同時(shí)間對(duì)樣品進(jìn)行連續(xù)掃描,,得到一系列與溫度和時(shí)間相關(guān)的曲線,對(duì)它們的變化分析,,通過Stokes 公式即可計(jì)算出乳液或懸濁液沉降或上浮的速度v, 直觀的得到微粒運(yùn)動(dòng)速度:
德國Dataphysics公司MS20穩(wěn)定性分析儀
如果想對(duì)比不同乳液的穩(wěn)定性,,或者判斷一個(gè)乳液的保質(zhì)期限,那么只需對(duì)一個(gè)已知保質(zhì)期的乳液與其它未知乳液的結(jié)果進(jìn)行比較,,便可知道他們之間的相對(duì)穩(wěn)定關(guān)系并對(duì)保質(zhì)期給予參考評(píng)價(jià),。如以下一組實(shí)驗(yàn)(來自于德國Dataphysics公司MS20穩(wěn)定性分析儀):
Sample A
Sample B
Sample C
Sample D
定性分析:從結(jié)果看,所有的樣品在測量開始處透過光都為零,,只能檢測到背散射光,。隨著時(shí)間的推移,背散射光的強(qiáng)度在樣品管的上層不斷增加,,但在樣品管的下層光強(qiáng)不斷減弱,。這說明微粒的濃度在上層不斷增加,也就是說微粒在不斷向上運(yùn)動(dòng),。例如,,樣品A和樣品B從開始時(shí)至大概一天左右的時(shí)間,在樣品管的底部便可以看到透射光的信號(hào),。
定量對(duì)比:可以從四個(gè)樣品的分析的峰面積或峰寬計(jì)算得到,。以下為峰面積的變化率與時(shí)間的關(guān)系曲線:
從上表我們可以看到,峰面積的變化率在0-12小時(shí)內(nèi)變化較大,,在12小時(shí)后變化不明顯,。在12小時(shí)左右,樣品D的峰面積變化率大,,即微粒的運(yùn)動(dòng)速度快,,樣品C的峰面積變化率小,微粒的運(yùn)動(dòng)速度慢,。峰面積變化率由大到小分別為:D>B>A>C,。所以,四個(gè)樣品的更穩(wěn)定性能排序?yàn)椋篊>A>B>D,。
綜上所述,,一臺(tái)光學(xué)穩(wěn)定性分析儀可以通過直觀的給出微粒的運(yùn)動(dòng)速度以及不同乳液在不同時(shí)間的峰面積(峰寬)的變化率來判別乳液的穩(wěn)定性,同時(shí)也可以對(duì)不同乳液穩(wěn)定性能進(jìn)行對(duì)比或評(píng)估其保質(zhì)期限,。