Kaiken takana on partikkelikoko

Tiesitkö, että partikkelikoko – jota kutsutaan sovellusalueesta riippuen myös rae- tai hiukkaskooksi – on yksi tärkeimmistä tuoteominaisuuksia määrittävistä parametreistä?

”Partikkelikoko vaikuttaa elintarvikkeissa tuotteen suutuntumaan ja makuun. Hyviä esimerkkejä tästä ovat kahvi ja suklaa”, kertoo Hosmed Oy:n tuotepäällikkö Timo Saarela.

”Espressokahvijauheen partikkelikoko on pieni verrattuna suomalaiseen markettikahviin. Suklaassa kovin iso partikkelikoko antaa paakkuisen tuntuman, kovin pieni puolestaan tarttuu kitalakeen.”

Maali- ja pigmenttiteollisuudessa lopputuotteesta saadaan pigmenttihiukkasten kokoa säätämällä kiiltävä tai mattakiiltoinen.

Sementin valmistuksessa raaka-aineen partikkelikoon kanssa on oltava Saarelan mukaan erityisen tarkkana.

”Jos partikkelikoko on liian pieni, lopputuote kovettuu turhan hitaasti. Vastaavasti liian iso partikkelikoko aiheuttaa liian nopean kovettumisen.”

Myös luonto hallitsee hiukkaskoon vaihtelut.

”Onhan siinä eroa, hiihtääkö tuoreella puuterilumella vai rakeiseksi jäätyneellä latu-uralla”, Saarela naurahtaa.

Avainasemassa rokotekehityksessä

Lääketeollisuudessa tuotteen raekoko vaikuttaa toisaalta prosessoitavuuteen, toisaalta lääkkeen kykyyn toimia vaikuttavana aineena loppukohteessaan, ihmisessä tai eläimessä.

Inhalaattoreissa tarvitaan tietynkokoisia spraypartikkeleita, jotta saavutetaan toivottu vaikutus.

Koronaviruspandemia on nostanut rokotekehityksen globaalin mielenkiinnon kohteeksi.

”Tuotekehityksessä ja valmistuksessa on tärkeää seurata viruspartikkelien kokoa. Aika usein rokotteissa käytetään geenimuunneltua adenovirusta”, Saarela sanoo.

Muokattu adenovirus on saanut elintärkeän tehtävän myös koronarokotteen kuljettajaviruksena. Se pääsee lihassolun sisälle, mutta ei lisäänny elimistössä.

Esimerkkejä voisi Saarelan mukaan luetella loputtomiin.

”Partikkelikoolla on iso rooli melkein kaikissa teollisissa sovelluksissa. Se vaikuttaa myös tuotteen viskositeettiin ja prosessoitavuuteen.”

Hyvä laitteisto kestää aikaa

Ei ihme, että partikkelikokoa on mitattu ja seurattu teollisuudessa ja tuotekehityksessä jo pitkään. Myös käytettyjä menetelmiä on kertynyt paljon.

”Partikkelikokoa mitattiin pitkään sedigrafeilla ja seuloilla, mutta niillä ei onnistu nanopartikkelien määritys. Nykyään käytetään yleisimmin laserdiffraktiomenetelmää.”

Nanopartikkelien koon määrittämiseen on käytetty yleisesti myös elektronimikroskopiaa.

”Menetelmän haittapuolena on, että partikkelien lukumäärä-mittaussuhde on matala, jolloin on vaikea saada tilastollisesti luotettava tulos. Lisäksi mittaus kestää kauan”, Saarela selvittää.

Hyviä menetelmiä nanopartikkelien määrittämiseen ovat hänen mukaansa dynaaminen valonsironta eli DLS (dynamic light scattering) ja jäljitysanalyysi eli NTA (nanoparticle tracking analysis).

Tätä nykyä tarjolla on monia vaihtoehtoja ja valmistajia, jotka esittelevät toinen toistaan näyttävämpiä spesifikaatioita. Laitteistoa valittaessa kannattaa Saarelan mukaan kiinnittää spesifikaatioiden lisäksi huomiota käytettävyyteen.

”Hyvä laitteisto on käytössä 20, jopa 30 vuotta. Jos käytettävyys on huono, mittauksista tulee helposti aikaa vieviä ja pahimmillaan vastenmielisiä suorittaa.”

Paras löytyy kokeilemalla

Hosmed Oy:n edustaman Malvernin MS3000-laitteistossa on panostettu käytettävyyteen. Myös päivittäiset huoltotoimet, kuten ikkunoiden puhdistus tai vaihto, sujuvat hetkessä.

”Koska laitteisto ei vaadi isoa pöytätilaa, se on helppo sijoittaa laboratorioon” Saarela kertoo ja vinkkaa, että laitteistoa valittaessa kannattaa pyytää laite-esittely.

”Siinä saa parhaiten tuntuman, onko laitteistoa miellyttävä ja helppo käyttää ja soveltuuko se tutkittaville materiaaleille.”

Malvern esitteli viime syksynä uuden Zetasizer Advance -tuoteperheen. Nanopartikkelien ja zetapotentiaalin mittaukset sujuvat nyt entistäkin helpommin ja nopeammin.

Zetasizer-laitteissa käytetyssä ZS Explorer -ohjelmassa on tekoälyyn pohjautuvaa käyttäjäopastusta.

Kokenut ja koulutettu henkilöstö pystyy auttamaan asiakasta sekä sovellustuessa että huoltotarpeissa.

”Autamme asiakkaitamme kaikissa partikkelikoon määrityksiin liittyvissä asioissa. Olivatpa kyseessä nano- tai millimetriluokan partikkelien mittaukset, valikoimastamme löytyy sopiva laite.”

Hosmedin henkilöstö on saanut koulutuksen kaikkiin yhtiön edustamiin laitteistoihin.

”Tarjoamme nopeaa ja suomenkielistä palvelua, kustannustehokasta huoltoa ja asiantuntevaa menetelmätukea”, Saarela summaa.

(Pääkuva) Luonto osaa parhaiten. Tuore puuterilumi on monen laskettelijan unelma.

Lataa tästä Zetasizer ja Mastersizer -esitteet.

Linkki valmistajan partikkelianalyysisivuille.

Kysy linkin kautta lisää partikkelianalyysituotteiden käyttökohteista ja pyydä laite-esittely.

Kerro meille mielipiteesi!

 

Anna palautetta

Lisää uutisia