Rheolaser CRYSTAL – kolejny z serii reometrów optycznych produkcji firmy Formulaction umożliwia monitorowanie zmian mikrostruktury w produktach niejednorodnych poprzez zastosowanie  technologii spektroskopii dyfuzyjnej (DWS) w połączeniu z precyzyjną kontrolą temperatury.

Dzięki temu jest możliwy pomiar zmian jednorodności gotowych produktów, takich jak: żywność, kosmetyki, produkty farmaceutyczne.

Otrzymujemy informację o zmianach takich jak: przejścia fazowe, tworzenie nowych struktur, czy o innych zjawiskach fizycznych zachodzących w produkcie w funkcji temperatury bądź czasu.

Zasada działania - Termiczna analiza mikrostruktury

Formulacja produktów zawierających oleje, tłuszcz czy woski  jest skomplikowanym zadaniem. Mogą one podlegać pod wpływem temperatury przejściom fazowym, co może skutkować  pojawianiem się form niejednorodnych podczas  produkcji, blendowania, przechowywania, itd.. Niepożądane mętnienie, krystalizacja czy przejścia polimorficzne mają bezpośredni wpływ na jakość produktu. Typowe przykłady to kwitnienie czekolady, pocenie pomadek do ust czy tworzenie kryształów w maściach.

Symulowanie wpływu temperatury, która oddziałuje na produkt w czasie jego okresu użytkowania, a więc przeprowadzanie przyspieszonego starzenia jest możliwe dzięki urządzeniu  Rheolaser CRYSTAL. Ten unikalny instrument, poprzez zastosowanie metody optycznej pomiaru (MultiSpeckle Diffusing Wave Spectroscopy), pozwala na wykrywanie w skali nanometrycznej, każdej zmiany mikrostruktury związanej ze stresem temperaturowym. Rheolaser CRYSTAL mierzy mikrodynamikę zmian  (Hz) w funkcji temperatury lub czasu. Ponieważ dynamika struktury zmienia się kiedy pojawiają się przejścia  fazowe czy  reorganizacja struktury,  na wykresie pomiaru  pojawiają się charakterystyczne piki.

Rheolaser CRYSTAL mierzy mikro-dynamikę (Hz) w zależności od temperatury lub czasu. Dynamika struktury zmienia się, gdy następuje przemiana, a więc gdy próbka wykazuje ewolucję mikrostruktury, taką jak przemiana fazowa czy reorganizacja struktury na wykresie pojawia się charakterystyczny pik.

Mikro-dynamikę układu mierzy się za pomocą MultiSpeckle Diffusing Wave Spectroscopy (MS-DWS). Przychodzące światło rozproszone przez cząsteczki tworzy specyficzny wzór przechwytywany przez kamerę. Zmienność obrazów (plamek) dotyczy ruchliwości cząstek lub struktury sieci, a obliczenia matematyczne określają  dynamikę zmian  struktury. Micro-Dynamics Evolution to integracja sygnału Micro-Dynamics, umożliwiająca wyznaczenie charakterystycznej temperatury ewolucji struktury.

Mikro-dynamika odpowiada szybkości zmian mikrostruktury  próbki. Obserwuje się charakterystyczne piki, gdy mikrostruktura zmienia się z powodu zastosowanej temperatury (lub czasu). Można wykryć zjawiska takie jak przemiana fazowa, przegrupowanie struktury lub inne zmiany fizyczne. W zależności od energii przejścia i struktury próbki, kształt szczytu zmienia się, dostarczając użyteczną wiedzę na temat zachodzącej ewolucji struktury.

Dzięki innowacyjnej konstrukcji urządzenia i zasady pomiaru możliwe jest mierzenie próbek „makroskopowych” (do 5g). Zredukowane przygotowanie i aplikowanie próbki minimalizują ryzyko uszkodzenia struktury próbki. Praca z większą objętością próbki zapewnia bardziej reprezentatywną analizę ewolucji struktury mikroskopowej pomimo jakichkolwiek niejednorodności.

Charakterystyczne temperatury przejść fazowych

    T 50 to średnia temperatura przejścia (temperatura, w której nastąpiła połowa zmiany).

   ΔT to zakres przejściowy, reprezentuje „polidyspersyjność” mikrostruktury.

    T10 i T90 są używane do definiowania początku i końca zjawiska przejścia. Odpowiadają temperaturom, dla których nastąpiło 10 i 90% przemiany.

kosmetyka

Przemysł kosmetyczny i środków czystości

  • Pocenie pomadek do ust , perspirantów
  • Polepszanie tekstury przez dobór temperatury topnienia

Żywność

  • Krystalizacja i „kwitnienie”czekolady
  • Krystalizacja tłuszczów, miodu.
chemia_og

Chemia ogólna, polimery

  • Wyznaczanie temperatury topnienia
  • Symulowanie starzenia produktów
  • Monitorowanie efektów procesu wytwarzania
  • Denaturacja białek
Rodzaj próbki ciecz, ciało stałe, żel..
Temperatura od 4°C do 90°C
Skok temperatury 0.1 – 25°C/min
Cykle temperaturowe tak
Technika pomiarowa optyczna –MS-DWS, 650nm
Ilość miejsc pomiarowych 1
Objętość próbki 0.05 – 5 g
Wymiary 47 x 26 x 40 cm
Waga 15kg
  • Bezdotykowa analiza na próbce makroskopowej
  • możliwy pomiar dowolnych próbek; płynnych, stałych, żeli… .
  • Monitorowanie ewolucji każdej struktury
  • Cykle temperatury dla przyspieszonego starzenia
  • Łatwe próbkowanie
  • Pomiar bezpośredni, w stanie naturalnym
  • Czułość w zakresie nanometrów