乳液中稳定性和粒径检测方案(激光光散射仪)

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静态多重光散射技术表征乳液的稳定性和粒径 摘要 乳剂是化妆品工业中常用的胶体体系。胶体体系有内在的不稳定，如果它的不稳定现象在预期货架期内足够小，可以认为是动力学稳定的。为了销售这些产品，有必要对它们进行特性分析和质量控制。Turbiscan 采用静态多重光散射技术的优点是不需要任何稀释，因此可以对样品进行原位表征。在本应用中，利用 Turbiscan对不同浓度乳液的粒径和稳定性进行了分析。 原理 基于静态多光散射(SMLS)的 Turbiscan 技术的工作原理是利用近红外光源照射样品，然后获取样品从底部到顶部整个高度的背散射(BS)和透射(T)信号。 信号强度与粒子的浓度(p)和大小(d)有关，连续相折射率(nf)和分散相折射率(np)为固定参数。BS和T的测量可以采用扫描方式进行，以提供稳定性和粒径测量。 实验方法 使用 Turbiscan 对菜籽油在水中的四种直接乳剂进行了分析，不同体积分数的油(10%，20%，30%和40%)，这些乳剂用 SDS 和 Span 80 的表面活性剂稳定。扫描周期30s/次，测量1h。 结果与讨论 通过测量，用如下参数对不同的乳剂进行了表征： ·油滴直径大小(t=0时) •整体稳定性指数(TSI) ·液滴的迁移速率 1.初始时刻油滴直径大小 Figure 1： % of Backscattering versus the height for all conc. 图1中的图表示的是初始时刻四种乳剂浓度的背散射光曲线。根据 Mie 理论规律，使用以下参数， Turbiscan 可以确定液滴的粒径 ·分散相折射率 np=1.471(油) •连续相折射率 nf =1.33(水) 分散相体积分数中=10-40% Concentration of % of Mean diameter oil (%) Backscattering (um) 10 51.7 15.5 20 67.3 14.6 30 76.1 14.5 40 82.2 14.5 Table 1： %ofBS and mean diameter for all samples由上表可知，油浓度对液滴直径的平均值没有影响。 2.整体稳定性指数 TSI 得益于 Turbiscan 稳定指数，可以监测样品随老化时间的不稳定动力学。它总结了样品中检测到的所有变化(上浮、聚并、粒径变化……)。在一定的时间内， TSI越高，样品的稳定性越差。 Destabilisation Kinetics (Global) Fiqure 2： TSI for all emulsions oil (%) 10 22.4 20 19 30 10.4 40 8.9 Table 2： TS/ values after 1 hour of measurement 通过图2和表1，我们可以比较菜籽油浓度对整体稳定性的影响。油的浓度越高，乳液越稳定。 3.液滴的迁移速率 使用 Turbiscan 技术，我们可以识别出所有样品的的不稳定过程，这组实验的不稳定现象类似，油滴趋向于向样品顶部上浮。 Delta Backscattering-40% Figure 3： Variation of the intensity of backscattering versus the height of the sample 可以对样品的底/中/顶三个部分进行以下分析： 在底部的背散射随时间减小，由于底部油滴浓度降低出现澄清。 在顶部的背向散射随着时间的增加而增加，由于形成了上浮层。 样品中间没有背散射光变化，也就是说没有液滴大小变化的现象。 利用高级计算，可以通过跟踪扫描线的迁移来计算油滴的迁移速度(表2)。 oil(%) (um/min) 10 168.4 20 93.0 30 65.6 40 24.7 Table 3： Migration velocity ofthe oil droplets 我们观察到，当油相体积较小时，上浮速度更为快。这可以解释为，当油浓度较高时，乳液粘度增加，从而减慢了相分离。 结论 本应用展示了 Turbiscan 在短时间内快速、简单地表征不同样品不稳定现象的数据。Io下面的雷达图总结了得到的结果： 综上所述，油浓度对乳状液中油滴粒径没有影响，但随着油浓度的增加，体系粘度增大，油滴的运移速度减小。因此，乳化液浓度越高，其稳定性越好。只需一个小时的测量，就可以比较样品的稳定性。 选择大昌华嘉，就是选择仪器应用专家 www.dksh-instrument.cn 电话： 邮箱： ins.cn@dksh.comDelivering Growth-in Asia and Beyond. 摘要乳剂是化妆品工业中常用的胶体体系。胶体体系有内在的不稳定，如果它的不稳定现象在预期货架期内足够小，可以认为是动力学稳定的。为了销售这些产品，有必要对它们进行特性分析和质量控制。Turbiscan采用静态多重光散射技术的优点是不需要任何稀释，因此可以对样品进行原位表征。在本应用中，利用Turbiscan对不同浓度乳液的粒径和稳定性进行了分析。 原理基于静态多光散射(SMLS)的Turbiscan技术的工作原理是利用近红外光源照射样品，然后获取样品从底部到顶部整个高度的背散射(BS)和透射(T)信号。信号强度与粒子的浓度(φ)和大小(𝒅)有关，连续相折射率(𝒏𝒇)和分散相折射率(𝒏𝒑)为固定参数。BS和T的测量可以采用扫描方式进行，以提供稳定性和粒径测量。 实验方法使用Turbiscan对菜籽油在水中的四种直接乳剂进行了分析，不同体积分数的油(10%，20%，30%和40%)，这些乳剂用SDS和Span 80的表面活性剂稳定。扫描周期30s/次，测量1h。 结果与讨论通过测量，用如下参数对不同的乳剂进行了表征:•油滴直径大小(t=0时)•整体稳定性指数(TSI)•液滴的迁移速率