Publié: mercredi, 12 février 2020
Modifié: vendredi, 22 septembre 2023

Comment mesurer des nanobulles?

Lumière diffusée par laser à partir d'une bulle ultrafine

Avant d'évaluer le fonctionnement des nanobulles, il est important de savoir quelle distribution de taille et quelle concentration en nombre de nanobulles vous utilisez. Lorsque vous remarquez que cela fonctionne, vous devez connaître la concentration minimale requise et/ou la distribution de taille. Cela vous permet d'optimiser la génération de nanobulles pour ne pas perdre de temps de génération et minimiser la taille du système. D'autre part, il existe des applications qui nécessitent une concentration supérieure à 100 M/ml et il n'est pas dit qu'il n'y a aucun effet en utilisant une machine génératrice de bulles ultrafines qui produit une concentration de 50 M/ml.

Analyseur de bulles ultrafines NanoSight NS300V-HS

Les nanobulles peuvent être mesurées en utilisant la même technologie que pour mesurer les petites particules. Vous pouvez mesurer les bulles par caméra (en comptant la taille des pixels) ou au laser (en comptant le temps d'extinction). De plus, comme méthode simple pour connaître l'indice numérique, vous pouvez consulter des informations sur la turbidité.

Lorsque vous mesurez des nanobulles, la méthode la plus courante consiste à analyser le mouvement brownien. Utilisez un laser et un microscope pour capturer la lumière diffusée par les nanobulles, prenez une vidéo et analysez la vitesse à laquelle chaque nanobulle se déplace. (C'est ce qu'on appelle l'analyse de suivi des particules ou la Particle Tracking Analysis=PTA). Comme vous le savez, la vitesse de mouvement brownien ne dépend pas du type de matériau mais uniquement de la taille, de la température du liquide. et la viscosité du liquide. Vous connaissez la température et la viscosité du liquide donc un mouvement brownien rapide signifie de petites nanobulles et un mouvement brownien lent signifie des bulles ultrafines relativement plus grosses. En suivant le mouvement brownien, vous connaîtrez la taille de chaque nanobulle.

Des appareils de mesure commerciaux pour les nanobulles ?

mesure de nanobulles avec analyse de suivi de particules

La découverte et le développement de générateurs de nanobulles ont été lents dans le passé car il était difficile de mesurer les nanobulles. Sur la base des équipements disponibles sur le marché pour mesurer les particules, les mêmes méthodes de mesure ont été utilisées pour mesurer les nanobulles, mais non sans problèmes.

FabricantProduitlimite inférieure (particule)Système de mesure
Malvern NanoSightNanoSight NS300 / NS50010nmAnalyse de suivi des particules
ShimadzuSALD7100HHDiffusion par diffraction laser
SympatecHELOS100nmDiffusion par diffraction laser
Malvern InstrumentsZetasizer NanoDiffusion de lumière dynamique
Otsuka ElectronicsELSZ-2plusDiffusion de lumière dynamique
SympatecNANOPHOXDiffusion de lumière dynamique
ArchimedesAffinity BiosensorsMesure de masse résonnante
IZONqNanoZone de détection électrique
Beckman CoulterMultisizer 4Zone de détection électrique
MicromeriticsElzone II 5390Zone de détection électrique

En théorie, tous les équipements ci-dessus devraient être capables de mesurer les nanobulles, mais il y a un hic. Lors de la mesure de particules, cela donnera un laser diffracté puissant au capteur de détection afin qu'il puisse être mesuré. D'autre part, lors de la mesure des nanobulles, elles sont très sombres par rapport au capteur de détection. Il en résulte que de nombreuses nanobulles ne sont pas détectées. C'est-à-dire que le NanoSight NS500 peut mesurer des particules jusqu'à une limite de 10 nm, mais lorsqu'il s'agit de nanobulles, la limite de détection peut atteindre 60 nm. De nombreux autres fabricants d'équipements de mesure ne peuvent détecter que des particules / bulles plus grosses, car le diamètre de mode des nanobulles se situe toujours entre 50 et 90 nm, ils manqueront simplement la totalité ou une très grande partie des nanobulles.

Parfois, nos clients universitaires et de recherche nous disent que le générateur de nanobulles ne fonctionne pas. La plupart du temps, la raison n'est pas que le générateur de nanobulles est défectueux, mais que la méthode de mesure présente des défauts. Jusqu'à présent au Japon, à notre connaissance, seuls deux produits de mesure sont utilisés pour détecter correctement les nanobulles. Le Shimadzu SALD7500-nano et le NanoSight NS300. Soyez prudent avec le NanoSight car il est livré avec 4 types de lasers, rouge 642 nm, vert 532 nm, bleu 488 nm et violet 405 nm. Pour le NanoSight, seul le laser λ 405nm fonctionnera correctement.

Avez-vous d'autres expériences avec la mesure de nanobulles ou avez-vous trouvé des informations incorrectes, veuillez nous envoyer une note et nous corrigerons et mettrons à jour cet article.

Capteur de nanobulles ALT

Surveillance des nanobulles ALT
Surveillance des nanobulles ALT

NanoSight avec la méthode d'analyse du suivi des particules est probablement l'instrument de mesure le plus largement utilisé pour les nanobulles. Le Sald7100HH de Shimadzu et le Helos de Sympatec peuvent également mesurer des nanobulles. L'inconvénient de cet équipement est qu'il est relativement coûteux et qu'il n'est pas adapté à la surveillance des processus. De nombreux clients recherchent une solution plus économique pour savoir si leur générateur de nanobulles fonctionne parfaitement et pour sécuriser les coûts et l'énergie lorsque des niveaux élevés de nanobulles sont atteints, l'équipement doit s'arrêter automatiquement. L'ALT-9F17 est un système de captage de nanobulles basé sur le principe du laser diffusé.

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