L'eau désionisée doit être traitée par des filtres microporeux de 0,22 micromètre afin d'éliminer complètement la poussière minute et les impuretés microscopiques avant utilisation. Dans le contexte de l'analyse par diffusion de lumière dynamique (DLS), ces contaminants de fond diffusent la lumière avec une intensité disproportionnée, créant une interférence qui rend impossible l'obtention de mesures précises de la taille des particules à l'échelle nanométrique ou de données fiables sur l'indice de polydispersité (IPD).
En diffusion de lumière dynamique (DLS), la pureté de votre milieu de dilution est une condition préalable stricte à la précision. Les impuretés de fond non filtrées agissent comme un "bruit" écrasant, masquant le signal de votre échantillon réel et élargissant artificiellement la distribution de vos données.
La physique de la contamination en DLS
L'impact disproportionné de la poussière
Les instruments DLS sont extrêmement sensibles à la diffusion de la lumière. Les particules plus grosses, telles que la poussière commune ou les débris microscopiques présents dans l'eau non traitée, diffusent la lumière beaucoup plus intensément que les particules à l'échelle nanométrique que vous avez l'intention de mesurer.
Si le milieu de dispersion (l'eau) contient ne serait-ce que quelques impuretés "grosses", leur signal de diffusion peut masquer le signal de millions de nanoparticules plus petites. Il en résulte des données fortement biaisées vers des tailles plus grandes, rendant la mesure invalide.
Préserver la précision de l'IPD
L'indice de polydispersité (IPD) mesure la largeur de la distribution de la taille de vos particules. Un IPD faible indique un échantillon très uniforme.
Lorsque vous introduisez de l'eau non filtrée, les impuretés aléatoires créent des pics artificiels ou des "queues" dans les données de distribution. Cela fait apparaître l'IPD beaucoup plus élevé qu'il ne l'est réellement, suggérant à tort que votre échantillon est uniforme alors que la "polydispersité" provient en fait du fond sale.
Établir une base de référence sans interférence
Le rôle du filtre de 0,22 micromètre
Un filtre de 0,22 micromètre est la norme de l'industrie pour éliminer les bactéries et les fines particules. En faisant passer l'eau désionisée à travers cette taille de pore spécifique, vous "nettoyez" efficacement le milieu des contaminants physiques.
Assurer l'intégrité du signal
L'objectif est de s'assurer que les seules choses qui diffusent la lumière dans la cuvette sont les particules que vous avez synthétisées ou isolées. En filtrant l'eau, vous vous assurez que le signal de fond est négligeable, permettant au détecteur de capturer le véritable comportement de votre échantillon à l'échelle nanométrique.
Pièges courants et considérations
La qualité du filtre est importante
Tous les filtres ne se valent pas. L'utilisation d'un filtre de mauvaise qualité peut introduire de nouveaux contaminants dans l'eau, tels que des fibres ou des produits chimiques qui s'en lixivient, ce qui va à l'encontre du but de la filtration.
L'hypothèse de la "fausse propreté"
Ne supposez pas que l'eau désionisée est "propre" simplement parce qu'elle a une résistivité élevée. La résistivité mesure la teneur en ions, pas la teneur en particules. L'eau désionisée de haute qualité peut encore être pleine de poussière non conductrice, invisible pour un ohmmètre mais aveuglante pour un instrument DLS.
Faire le bon choix pour votre objectif
Pour vous assurer que vos données DLS résistent à l'examen, vous devez normaliser la préparation de votre échantillon.
- Si votre objectif principal est un dimensionnement précis : Filtrez toujours le solvant (eau) séparément avant d'introduire votre échantillon afin d'éviter un biais artificiel du diamètre moyen.
- Si votre objectif principal est un faible IPD : Traitez la filtration du milieu comme étant aussi critique que la synthèse elle-même ; une distribution étroite ne peut pas être prouvée contre un fond bruyant.
La filtration n'est pas une étape facultative pour obtenir de "meilleurs" résultats ; c'est une exigence fondamentale pour une mesure valide à l'échelle nanométrique.
Tableau récapitulatif :
| Caractéristique | Sans filtration de 0,22 μm | Avec filtration de 0,22 μm |
|---|---|---|
| Bruit de fond | Élevé (poussière et débris microscopiques) | Minimal (base propre) |
| Intégrité du signal | Masqué par des impuretés importantes | Comportement réel de l'échantillon capturé |
| Précision du dimensionnement | Fortement biaisé vers des tailles plus grandes | Mesure précise à l'échelle nanométrique |
| Fiabilité de l'IPD | Artificiellement élevé/large | Largeur de distribution précise |
| Validité des données | Souvent invalide/non fiable | Scientifiquement valable |
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Références
- Onyinye Okpalaku. Evaluating some Essential Oils-Based and Coconut Oil Nanoemulgels for the Management of Rheumatoid Arthritis. DOI: 10.33263/lianbs123.075
Cet article est également basé sur des informations techniques de Enokon Base de Connaissances .
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