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簡單快速判斷乳液穩定性

更新時間:2018-08-22       點擊次數:3799

       

       乳液已*滲透進我們的生活,乳液的研究也涉及到各個領域。如何用簡單快速的方法測量乳液的穩定性?光學儀器無疑是*的選擇——乳液穩定性分析儀

 如果用一個固定波長的近紅外光(870nm)垂直照射樣品,會同時得到透射光和反射光,如下圖:

                                                  

       我們以透射光為例,當一束光通過乳液或懸濁液時,會發生一系列的變化,如透過,散射,吸收等,這些變化使原有的光強減弱,減弱的光強度與原始光強度的關系可以用米氏定律表達,而減弱的光強與乳液濃度,微粒直徑,折光指數等物理量有關。所以,通過測量原始光強度(I0)和終光強度(I),就可以得到很多與乳液本身相關的物理參數,對于乳液的穩定性研究具有很高的指導意義。米氏定律如下:

       所以對于一個乳液或懸濁液來說,反映內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,不同時間對樣品進行連續掃描,得到一系列與溫度和時間相關的曲線,對它們的變化分析,通過Stokes 公式即可計算出乳液或懸濁液沉降或上浮的速度v, 直觀的得到微粒運動速度:

德國Dataphysics公司MS20穩定性分析儀

 

       如果想對比不同乳液的穩定性,或者判斷一個乳液的保質期限,那么只需對一個已知保質期的乳液與其它未知乳液的結果進行比較,便可知道他們之間的相對穩定關系并對保質期給予參考評價。如以下一組實驗(來自于德國Dataphysics公司MS20穩定性分析儀):

Sample A

 

Sample B 

Sample C

Sample D

定性分析:從結果看,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。隨著時間的推移,背散射光的強度在樣品管的上層不斷增加,但在樣品管的下層光強不斷減弱。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動。例如,樣品A和樣品B從開始時至大概一天左右的時間,在樣品管的底部便可以看到透射光的信號。

定量對比:可以從四個樣品的分析的峰面積或峰寬計算得到。以下為峰面積的變化率與時間的關系曲線:

從上表我們可以看到,峰面積的變化率在0-12小時內變化較大,在12小時后變化不明顯。在12小時左右,樣品D的峰面積變化率大,即微粒的運動速度快,樣品C的峰面積變化率小,微粒的運動速度慢。峰面積變化率由大到小分別為:D>B>A>C。所以,四個樣品的更穩定性能排序為:C>A>B>D。

綜上所述,一臺光學穩定性分析儀可以通過直觀的給出微粒的運動速度以及不同乳液在不同時間的峰面積(峰寬)的變化率來判別乳液的穩定性,同時也可以對不同乳液穩定性能進行對比或評估其保質期限。

 

 

 

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