DEFINICIÓN E IMPORTANCIA INDUSTRIAL
Un analizador de tamaño de partícula es un instrumento de caracterización que se utiliza para determinar la distribución del tamaño de partícula de materiales sólidos, polvos, suspensiones, emulsiones y nanopartículas.
El análisis del tamaño de partícula se considera un Atributo Crítico de Calidad (ACQ) en diversos sectores industriales, ya que influye directamente en:
Reactividad química.
Velocidad de disolución.
Biodisponibilidad.
Estabilidad fisicoquímica.
Textura y propiedades sensoriales.
Flujo y compactación de polvos.
Eficiencia de molienda.
Resistencia mecánica.
Su aplicación es esencial en el Control de Calidad (CC), la Investigación y Desarrollo (I+D), la validación de procesos y la optimización de la producción.
PRINCIPALES TECNOLOGÍAS DE MEDICIÓN
2.1 DIFRACCIÓN LÁSER
La tecnología más utilizada en la industria para el análisis del tamaño de partícula.
Principio físico:
Basado en las teorías de Mie o Fraunhofer. Un rayo láser incide sobre partículas dispersas y el patrón angular de dispersión de la luz es capturado por detectores. Algoritmos matemáticos convierten estos datos en una distribución volumétrica de tamaño.
Rango de medición típico:
Aproximadamente de 10 nm a 3000 µm (según el modelo).
Configuraciones disponibles:
Sistema seco (dispersión neumática)
Sistema húmedo (dispersión líquida)
Módulos con ultrasonidos.
Alimentación automática de muestras.
Sistemas en línea y en línea para la monitorización de procesos.
Parámetros principales:
D10, D50, D90. Distribución volumétrica.
Promedio volumétrico (Dv50).
Norma asociada:
ISO 13320
Aplicaciones:
Industria farmacéutica, minería, cemento, fertilizantes, polímeros, pigmentos, alimentos en polvo.
2.2 DISPERSIÓN DINÁMICA DE LUZ (DLS)
Adecuado para nanopartículas y sistemas coloidales.
Principio físico:
Mide las variaciones en la intensidad de la luz dispersada por partículas en movimiento browniano. El diámetro hidrodinámico se calcula mediante la ecuación de Stokes-Einstein.
Rango típico:
1 nm a aproximadamente 1 µm.
Parámetros medidos:
Tamaño hidrodinámico
Índice de polidispersidad (PDI)
Potencial zeta (en modelos combinados)
Aplicaciones:
Nanotecnología, biotecnología, proteínas, liposomas, emulsiones delgadas, desarrollo farmacéutico. Norma asociada:
ISO 22412
2.3 ANÁLISIS DE SEGUIMIENTO DE NANOPARTÍCULAS (NTA)
Tecnología avanzada para el análisis individual de nanopartículas.
Principio: La microscopía óptica con iluminación láser rastrea cada partícula individualmente, calculando su tamaño basándose en el movimiento browniano.
Rango:
10 nm a 2 µm.
Características principales:
Mide el tamaño individual.
Determina la concentración (partículas/mL).
Aplicaciones:
Exosomas, virus, vacunas, investigación biomédica.
2.4 CONTADOR COULTER (Zona de detección eléctrica).
Principio eléctrico de la medición volumétrica.
Funcionamiento: Partículas suspendidas en una solución electrolítica pasan a través de un microorificio con una corriente eléctrica constante. Cada partícula genera un pulso eléctrico proporcional a su volumen.
Rango:
0,5 µm a cientos de micrómetros.
Aplicaciones:
Industria farmacéutica, biotecnología, análisis celular, control de suspensiones.
2.5 ANÁLISIS DE IMÁGENES.
Principio:
Captura de imágenes mediante cámara o microscopio digital. El software realiza análisis morfológicos y dimensionales.
Parámetros adicionales:
Circularidad
Elongación
Relación de aspecto
Rugosidad superficial
Apto para:
Minerales, abrasivos, partículas irregulares, arenas industriales.
2.6 ANÁLISIS DE TAMIZADO
Método mecánico tradicional.
Principio:
Separación física mediante tamices con mallas estandarizadas según ASTM E11.
Rango:
Superior a 38 µm.
Aplicaciones:
Minería, construcción civil, áridos, fertilizantes.
CRITERIOS TÉCNICOS PARA LA ESPECIFICACIÓN Y LA COMPRA
Al seleccionar un analizador de partículas, considere:
Rango de tamaño de partícula requerido
Tipo de muestra (seca, húmeda, coloidal)
Necesidad de análisis morfológico
Requisitos regulatorios (FDA, GMP, ISO)
Integración con LIMS
Operación en laboratorio o en línea
Costo total de propiedad (TCO)
Disponibilidad de soporte técnico en Brasil
Calificación IQ/OQ/PQ
PRINCIPALES FABRICANTES INTERNACIONALES
Malvern Panalytical
Beckman Coulter
Anton Paar
Microtrac MRB
Horiba Scientific
Shimadzu
TSI Incorporated
Brookhaven Instruments
Fritsch GmbH
PROVEEDORES QUE OPERAN EN BRASIL
Malvern Panalytical Brasil
Anton Paar Brasil
Beckman Coulter Brasil
Horiba Brasil
Microtrac (distribuidores)
Fritsch (Representantes técnicos)
VENTAJAS DE LA INDUSTRIA
Estandarización de lotes
Reducción de reprocesos
Mejora de la eficiencia de producción
Optimización de la molienda
Cumplimiento normativo
Mayor competitividad
Control de calidad riguroso
PALABRAS CLAVE
analizador de tamaño de partículas
analizador granulométrico industrial
análisis granulométrico
granulometría industrial
difracción láser
analizador de tamaño de partículas por difracción láser
Dispersión dinámica de luz DLS
Análisis de seguimiento de nanopartículas NTA
Contador Coulter
Distribución del tamaño de partículas
Equipo de análisis de partículas
CaracterizaciónMateriales
Control de calidad de laboratorio
Equipos de laboratorio industrial
Analizador de nanopartículas
Medición de partículas en polvo
Análisis de partículas para la industria farmacéutica
Equipos de laboratorio para minería
Sistema de análisis de tamaño de partículas ISO 13320 |
