Acorn Drop

 

Das Acorn Drop nutzt ebenfalls die NMR-Technologie. Dabei ist diese revolutionäre Technologie darauf ausgelegt, Teilchengrößenverteilungen von Emulsionen unverdünnt präzise zu bestimmen.

Teilchengrößenbestimmung ohne Verdünnung

Die Teilchengröße und deren Verteilung  sind wichtige Kriterien zur Vorhersage der Stabilität von Emulsionen. Aufgrund der Opazität und der hohen Volumenkonzentration in dispersen Systemen ist die Teilchengröße schwierig ohne Verdünnung zu bestimmen. Gängige Partikelgrößenbestimmungsmethoden, wie zum Beispiel Laserstreuung oder Kapillardetektion (Coulter-Counter) erfordern eine starke Verdünnung der Proben. Die Verdünnung kann das empfindliche Gleichgewicht der oberflächenaktiven Substanzen, die die Tröpfchen stabilisieren, stören und zu falschen Ergebnissen führen. Die Messung von Wasser-in-Öl-Emulsionen kann eine Herausforderung sein, da eine große Menge Öl benötigt wird, um das System in der Apparatur zirkulieren zu lassen.

Das Xigo Acorn Drop ist ein kern-magnetisches Resonanz-Spektrometer (NMR), das Magnetfeld-Gradienten-Methoden für die Teilchengrößenbestimmung nutzt. In der Praxis kann dieser Gradient genutzt werden, um die Position der Moleküle im Raum zu bestimmen, ähnlich wie bei den bildgebenden Verfahren. Bei  größeren Tropfen wird durch die begrenzte Diffusion der emulgierten Flüssigkeit die innere Tröpfchengröße bestimmt, während für kleinere Tröpfchen die translatorische Diffusion der Tröpfchen selbst für die Bestimmung der hydrodynamischen Größe genutzt wird. Das Experiment kann in Bezug auf die Zeit, Frequenz oder Raum analysiert und hinsichtlich der Diffusionskoeffizienten und Tröpfchengrößenverteilung ausgewertet werden.

 

Die Vorteile der Teilchengrößenbestimmung mit dem Acorn Drop

Tröpfchengrößen-Messungen mittels NMR haben deutliche Vorteile gegenüber optischen Methoden. Lichtbasierte Methoden setzen zum einen eine Lichtstreuung und zum anderen einen durchschnittlichen, sphärischen Durch-messer voraus. In Emulsionen können Tröpfchen Agglomerate oder Cluster bilden, die wie größere Tröpfchen erscheinen.

NMR-Messungen messen die Tröpfchengröße direkt und können zwischen Flüssigkeitstropfen und festen Partikeln unterscheiden. Dies ist ein Unterschied zu den lichtbasierten Methoden. Das Acorn Drop misst Größen von 0,25 bis 100 µm, hohe Konzentrationen und Viskositäten, opake und lichtempfindliche Emulsionen.

Im Zeitmodus wird die Tröpfchengröße als Funktion der Zeit gemessen. Eine optionale Durchflusseinheit ermöglicht es dem Nutzer, das Material zirkulieren zu lassen. Eine Einheit zur Temperatur-kontrolle ermöglicht Messungen zwischen -5°C und  60°C.