Công nghệ tán xạ ánh sáng tĩnh (Static Multiple Light Scattering – SMLS)

Turbiscan hoạt động bằng công nghệ Tán xạ ánh sáng tĩnh (Static Multiple Light Scattering – SMLS). Cho phép ghi nhận trực tiếp tính chất phân tán hệ phân tán lỏng mà không cần pha loãng.

Nhiều hệ nhũ tương hoặc hệ huyền phù được sản xuất và sử dụng ở dạng cô đặc. Các công nghệ quang học như nhiễu xạ laser hoặc tán xạ ánh sáng động không thể phân tích được các mẫu ở dạng đặc mà yêu cầu phải pha loãng. Nhưng việc pha loãng gây thay đổi tính chất và trạng thái phân tán. Trong trường hợp này công nghệ Tán xạ ánh sáng tĩnh có thể được sử dụng. Công nghệ tán xạ ánh sáng tĩnh (Static Multiple Light Scattering – SMLS) đưa ra khả năng phân tích chính xác các hiện tượng vật lý xảy ra theo thời gian trong các sản phẩm với công thức phức tạp. Theo khuyến nghị của ISO TR 13097, xác định thời hạn bảo quản của các hệ phân tán đậm đặc được thực hiện bằng phương pháp quang học trực tiếp mà không yêu cầu chuẩn bị mẫu. (chẳng hạn như pha loãng).

Thiết bị hoạt động như thế nào?

Hình ảnh minh họa cấu tạo buồng đo mẫu với nguyên lý đo SMLS

SMLS chiếu nguồn ánh sáng với photon vào mẫu, nguồn sáng đèn NIR, bước sóng 880nm. Các photon này sau khi bị tán xạ nhiều lần bởi các hạt (hoặc giọt) trong môi trường phân tán sẽ đi ra khỏi mẫu và được ghi nhận bởi 2 đầu dò hoạt động đồng thời, bố trí ở hai góc khác nhau so với nguồn sáng để ghi nhận tín hiệu:

• Tán xạ ngược ở 135° đối với các mẫu đục, ít truyền quang

• Truyền quan ở 0° đối với các mẫu trong suốt.

Tín hiệu tán xạ ngược tương quan trực tiếp đến quãng đường di chuyển tự do của một photon (l*). l* (µm) là khoảng cách di chuyển của photon trước khi photon đi khỏi hướng ban đầu của chùm tia tới. Sự truyền qua liên quan trực tiếp đến quãng đường di chuyển tự do của một photon (l), là khoảng cách trung bình giữa các lần tán xạ. Do đó, cường độ ánh sáng truyền qua và ánh sáng tán xạ ngược đều phụ thuộc vào kích thước và nồng độ hạt trong mẫu.

Công nghệ Turbiscan đo cường độ Truyền quang hoặc Tán xạ ngược dọc với chiều cao ống chứa mẫu và theo thời gian theo dõi sự lão hóa của mẫu. Thiết bị còn có thể giúp theo dõi sự phát triển đường kính hạt và sự thay đổi nồng độ (lắng, tạo bọt,…). Đường kính trung bình của hạt trong hệ phân tán có thể được tính được từ cường độ ánh sáng Tán xạ ngược hoặc Cường độ truyền quang nhờ lý thuyết Mie theo phương trình sau.

Tìm hiểu thêm các sản phẩm khác của ITS Việt Nam tại đây.