Dispersionen

Dispersionen sind mehrphasige Gemische aus nicht ineinander löslichen Stoffen. Dabei bildet eine Phase das Dispersionsmedium, in dem kleine Teilchen der zweiten Phase dispergiert sind. Wenn in einem flüssigen Dispersionsmedium Feststoffteilchen dispergiert sind, spricht man von einer Suspension. Sind die dispergierten Teilchen kleine Tröpfchen einer zweiten Flüssigkeit handelt es sich um eine Emulsion. Im Schaum schließlich sind im flüssigen Dispersionsmedium Gasbläschen dispergiert.

Dispersionen begegnen uns im täglichen Leben in vielerlei Produkten, angefangen bei Salatdressings und Mischgetränken im Lebensmittelbereich, über Emulsionen und Cremes im kosmetischen und pharmazeutischen Bereich bis hin zu mehrphasigen Reinigungsmitteln, Dispersionsfarben sowie Dichtschlämmen im Bauwesen, um nur einige wenige Beispiele zu nennen. Für all diese Produkte ist die Dispersionsstabilität ein äußerst wichtiger Parameter, der im Zuge der Produktentwicklung genau analysiert und optimiert werden muss.

Verschiedene Biere unterscheiden sich, wie jeder weiß, in Alkoholgehalt, Herkunft und Geschmack. Der aufmerksame Beobachter erkennt aber durchaus auch unterschiedliches Dispersionsverhalten. So gibt es Biersorten mit kleinerer oder größerer Schaumkrone, die kleinere oder größere Gasbläschen enthält und länger oder kürzer stabil bleibt. Auch findet in naturtrüben Bieren mit der Zeit eine Sedimentation der Schweb- und Trubstoffe statt. Und wer bei einem berühmten irischen Bier schon einmal genau hingeschaut hat, weiß: hier sedimentieren am Glasrand sogar die Gasbläschen, anstatt wie sonst aufzusteigen. Dies ist der Gasmischung aus Stickstoff und Kohlenstoffdioxid in Kombination mit der einzigartigen Glasform geschuldet.

Dispersions­stabilitäts­analyse

Mit der Zeit beobachtet man in Dispersionen Auftrennungsprozesse: Die dispergierten Teilchen können aufgrund der Gravitation sedimentieren oder aufrahmen. Andererseits setzt aufgrund der Grenzflächenspannung eine Phasentrennung ein: Die dispergierten Teilchen lagern sich zusammen oder verschmelzen miteinander und verkleinern so ihre Grenzfläche zum umgebenden Dispersionsmedium.

Zur Dispersionsstabilitätsanalyse wird ein optisches Messverfahren eingesetzt: Mithilfe zweier Lichtquellen und eines Detektors wird das durch eine Dispersionsprobe transmittierte und das von ihr zurückgestreute Licht analysiert. Die Lichtintensitäten hängen direkt von der Anzahl, der Größe und der Art der dispergierten Teilchen ab. Daher ändert sich die Lichtintensität, wenn sich die Dispersion auftrennt und Teilchen z.B. durch Sedimentation aus dem Lichtweg verschwinden oder sich durch Zusammenlagerung vergrößern. Bei der Stabilitätsanalyse verfolgt man diese Änderungen, indem die Probe über eine bestimmte Versuchsdauer hinweg immer wieder vermessen wird. Dabei wird jeweils die gesamte Probenhöhe abgescannt, sodass auch lokale Veränderungen detektiert werden.

MS 20

Das MultiScan MS 20 ist das Messgerät zur automatischen optischen Stabilitäts- und Alterungsanalyse flüssiger Dispersionen, insbesondere Suspensionen und Emulsionen, und zur umfassenden Charakterisierung von zeit- und temperaturabhängigen Destabilisationsmechanismen. Es besteht aus einer Basiseinheit und bis zu sechs daran angeschlossenen ScanTowern mit temperierbarer Probenkammer.

Die Basiseinheit des MS 20 besitzt einen integrierten Touchscreen, über den Statusinformationen abgerufen und wichtige Grundfunktionen angesteuert werden können. Mit dem eingebauten Barcode-Scanner oder dem optional erhältlichen Handscanner, lassen sich die untersuchten Proben schnell und eindeutig erfassen.

Die ScanTower des MS 20 können individuell angesteuert und bei unterschiedlichen Temperaturen betrieben werden. Eine elektronische Heizung mit Flüssigkeitsgegenkühlung ermöglicht Messungen in einem Temperaturbereich von -10 °C bis 80 °C.