Antes de evaluar cómo funcionan las burbujas finas, es importante saber qué tamaño de distribución y qué cantidad de concentración de burbujas finas está utilizando. Cuando note que funciona, debe saber la concentración mínima requerida y/o la distribución de tamaños. Esto le permite optimizar la generación de burbujas finas para no perder el tiempo de generación y minimizar el tamaño del sistema. Por otro lado, hay aplicaciones que requieren una concentración superior a 100 M/ml y no se puede decir que no haya ningún efecto utilizando una máquina generadora de burbujas ultrafinas que genera una concentración de 50 M/ml.
Necesitamos ser lo suficientemente cuidadosos con la concentración de nanoburbujas. Las nanoburbujas se pueden medir con la misma tecnología de medición de partículas pequeñas. Puede medir burbujas por cámara (conteo de tamaño de píxel) o láser (conteo de tiempo de apagón), también como un método simple para conocer el índice numérico, puede referir información de turbidez.
Cuando mides nanoburbujas, la forma más común es analizar el movimiento browniano. Use láser y microscopio para captar la luz dispersa de las nanoburbujas, grabe un video y analice qué tan rápido se mueve cada nanoburbuja. (Se llama Análisis de seguimiento de partículas = PTA). Como saben, Brownian Motion Speed no depende del tipo de material, sino solo del tamaño y la temperatura del líquido. y viscosidad del líquido. Usted sabe que la temperatura del líquido y la viscosidad son tan rápidos que el movimiento browniano significa burbujas ultrafinas pequeñas y una lenta significa burbujas ultrafinas relativamente más grandes. Al rastrear el movimiento browniano, conocerá el tamaño de cada nanoburbuja.
¿Dispositivos de medición comerciales para nanoburbujas?
El descubrimiento y desarrollo de generadores de nanoburbujas fue lento en el pasado porque era difícil medir las nanoburbujas. Según los equipos disponibles en el mercado para medir partículas, se utilizaron los mismos métodos de medición para medir nanoburbujas, pero no sin problemas.
Fabricante
Producto
límite inferior (partícula)
límite inferior (burbuja)
Sistema de medida
Malvern NanoSight
NanoSight NS300 / NS500
10nm
60nm
Análisis de seguimiento de partículas
Shimadzu
SALD7100HH
7nm
Dispersión de difracción láser
Sympatec
HELOS
100nm
Dispersión de difracción láser
Malvern Instruments
Zetasizer Nano
100nm
Dispersión dinámica de la luz
Otsuka Electronics
ELSZ-2plus
Dispersión dinámica de la luz
Sympatec
NANOPHOX
Dispersión dinámica de la luz
Archimedes
Affinity Biosensors
Medición de masa resonante
IZON
qNano
Zona de detección eléctrica
Beckman Coulter
Multisizer 4
Zona de detección eléctrica
Micromeritics
Elzone II 5390
Zona de detección eléctrica
Horiba
ViewSizer 3000
10nm
60nm
Análisis de seguimiento de partículas
En teoría, todos los equipos anteriores deberían poder medir nanoburbujas, pero hay un inconveniente. Al medir partículas, esto dará un fuerte láser difractado al sensor de detección para que pueda medirse. Por otro lado, al medir las nanoburbujas, estas son muy oscuras contra el sensor de detección. Esto da como resultado que no se detecten muchas nanoburbujas. Es decir, el NanoSight NS500 puede medir partículas hasta un límite de 10 nm, pero cuando se trata de nanoburbujas, el límite de detección sube hasta quizás 60 nm. Muchos de los otros fabricantes de equipos de medición solo pueden detectar partículas/burbujas más grandes, ya que el diámetro modal de las nanoburbujas siempre está entre 50 y 90 nm, simplemente se perderán todas o una gran parte de las nanoburbujas.
A veces, nuestros clientes universitarios y de investigación vuelven a decirnos que el generador de nanoburbujas no funciona. La razón la mayoría de las veces no es que el generador de nanoburbujas tenga la culpa, sino que el método de medición tiene fallas. Hasta ahora, en Japón, que sepamos, solo se utilizan dos productos de medición para detectar correctamente las nanoburbujas. El Shimadzu SALD7500-nano y el NanoSight NS300. Tenga cuidado con el NanoSight ya que viene con 4 tipos de láser, rojo 642nm, verde 532nm, azul 488nm y violeta 405nm. Para NanoSight, solo el láser λ 405nm funcionará correctamente.
¿Tiene alguna otra experiencia con la medición de nanoburbujas o encuentra información incorrecta? Envíenos una nota y corregiremos y actualizaremos este artículo.
Sensor de nanoburbujas ALT
ALT Monitoreo ultrafino de burbujas
NanoSight con el método de análisis de seguimiento de partículas es probablemente el instrumento de medición más utilizado para nanoburbujas. Pero también, Shimadzu con Sald7100HH puede medir nanoburbujas. La desventaja de este equipo es que es relativamente costoso y no es adecuado para el monitoreo de procesos. Muchos clientes están buscando una solución más económica para obtener una indicación de si su generador de nanoburbujas funciona perfectamente y para ahorrar costos y energía cuando se alcanzan altos niveles de nanoburbujas, el equipo debe detenerse automáticamente. El ALT-9F17 es un sistema de sensor de nanoburbujas basado en el principio del láser disperso.
Frequently Asked Questions!
¿Qué métodos de medición son más precisos para cuantificar las nanoburbujas?
La cuantificación precisa de las nanoburbujas sigue siendo un reto. El Análisis de Seguimiento de Nanopartículas (NTA) subestima el volumen de gas en un 82%, y los contadores Coulter sobreestiman el volumen de gas de las microburbujas en 2,7 veces. El método actual más fiable es la Medición de Masa Resonante (RMM) combinada con la cromatografía de gases en el espacio de cabeza, que proporciona la mejor validación del contenido real de gas.
¿Cómo se miden habitualmente las nanoburbujas en la práctica?
Un método muy utilizado es el Análisis de Seguimiento de Partículas (PTA), que analiza el movimiento browniano captando la luz láser dispersa, siguiendo el movimiento de las burbujas/partículas en vídeo y convirtiendo ese movimiento en una distribución de tamaño y concentración. Esto se hace a menudo con instrumentos como los sistemas tipo NanoSight.
¿Son las nanoburbujas de oxígeno más difíciles de medir que las de nitrógeno o aire?
Sí: los profesionales suelen empezar con el nitrógeno porque se describe como más fácil de medir, seguido del aire y luego del oxígeno. La razón es práctica: la sensibilidad y la estabilidad de la medición pueden variar según el gas y las condiciones de la muestra.