Atsarina Larasati Anindya
Sari
Instrumen particle size analyser memanfaatkan sebuah devais sumber cahaya dan detektor; umumnya memakai detektor berupa tabung photomultiplier dan fotodioda. Selain analisis ukuran partikel, instrumen tersebut seringkali dilengkapi dengan pengukuran bobot molekul dan potensial zeta. Setiap jenis pengukuran menggunakan teknik hamburan cahaya yang berbeda: hamburan cahaya dinamis untuk ukuran partikel, hamburan cahaya elektroforesis untuk potensial zeta, dan hamburan cahaya statis untuk bobot molekul. Pada teknik hamburan cahaya dinamis, intensitas cahaya terhambur setelah mengenai sampel yang terdispersi dalam cairan diukur oleh instrumen. Fluktuasi intensitas ini digunakan untuk menghitung koefisien difusi sehingga radius partikel dapat diketahui dengan persamaan Stokes-Einstein. Pada teknik hamburan cahaya elektroforesis, terjadi pergeseran Doppler pada cahaya terhambur saat sampel koloidal dikenai suatu medan listrik. Pergeseran ini dapat dikaitkan dengan kecepatan gerak partikel, yang dapat digunakan untuk menghitung potensial zeta. Pada hamburan cahaya statis, intensitas hamburan cahaya yang berlebih diukur pada beberapa konsentrasi sampel yang berbeda untuk mendapatkan koefisien virial kedua, yang akan digunakan dalam persamaan Rayleigh untuk mendapatkan bobot molekul sampel. Dikarenakan kecepatan difusi pada hamburan cahaya dinamis berbanding terbalik dengan viskositas, perhitungan sifatsifat reologi seperti viskositas menjadi salah satu fitur dalam beberapa instrumen particle size analyser, sehingga secara keseluruhan instrumen ini merupakan alat yang sangat berguna untuk karakterisasi material.
Kata Kunci
particle size analyser, hamburan cahaya, potensial zeta, bobot molekul, karakterisasi material
Teks Lengkap
Referensi
L. Øgendal, Light Scattering: a brief introduction, Copenhagen: University of Copenhagen, 2017, pp. 3.
G. Metcalfe, M. F. M. Speetjens, D. R. Lester, H. J. H. Clercx, “Beyond Passive: Chaotic Transport in Stirred Fluids,” Advances in Applied Mechanics, vol. 45, pp. 109-188, 2012.
R. C. Murdock, et al., “Characterization of nanomaterial dispersion in solution prior to in vitro exposure using dynamic light scattering technique,” Toxicological Sciences, vol. 101, pp. 239–253, 2008.
D. A. Boas, Diffuse Photon Probes Of Structural And Dynamical Properties Of Turbid Media: Theory And Biomedical Applications, Pennsylvania: University of Pennsylvania, 1996, pp. 91-142
Center for optical and laser materials research, Zeta potential measurement principle (Laser Doppler Electrophoresis). Saint Petersburg: Saint Petersburg State University, 2014.
W. I. I. Goldburg, “Dynamic light scattering,” American Journal of Physics, vol. 67, pp. 1152–1160, 1999.
R. J. Hunter, Zeta potential in colloid science: principles and applications, London: Academic Press, 1981, pp. 1–2.
S. Bhattacharjee, “DLS and zeta potential – What they are and what they are not?,” Journal of Controlled Release, vol. 235, pp. 337-351, 2016.
P. J. Wyatt, Method and apparatus for characterizing solutions of small particles. U.S. Patent No. 7,294,513, 2007.
P. J. Wyatt, Method for measuring the 2nd virial coefficient. U.S. Patent No. 6,411,383, 2002.
E. Saldıvar-Guerra, E. Vivaldo-Lima, Handbook of Polymer Synthesis, Characterization, and Processing, First Edition, John Wiley & Sons, Inc, 2013, pp. 364-365.
K. Ito, T. Ukai, “Determination of MarkHouwink-Sakurada Constants for Measurements of the Molecular Weights by Gel Permeation Chromatography I. On the Generalization of Mathematical Procedure,” Polymer Journal, vol. 18, pp. 593-600, 1986.