Hansenova sféra získaná pro TiO2 částice
Formulování stabilních suspenzí částic je pro vědce a průmyslové podniky velmi zajímavé, protože jim umožňuje zlepšit vlastnosti a životnost jejich výrobků. Celkově je volba stabilizačního média klíčovým faktorem pro zamezení aglomerace částic před přidáním aditiv (povrchově aktivních látek, polymerů atd.), která jsou většinou poměrně nákladná. Hansenův přístup lze přizpůsobit k popisu stability částic v různých rozpouštědlech pomocí tří různých parametrů, δD, δP, aδH, které představují interakce mezi částicí a disperzním prostředím.
V tomto pohledu může být každá částice nebo rozpouštědlo reprezentováno bodem v 3D-prostoru s těmito parametry jako hodnotami souřadnic. Stabilita částic se hodnotí s ohledem na řadu známých rozpouštědel, která vykazují velké rozdíly v těchto 3D prostorech, a následně se testovaná rozpouštědla zařadí mezi dobrá nebo špatná stabilizační média. Hranice mezi dobrými a špatnými rozpouštědly umožňuje sestavit kouli se středem odpovídajícím Hansenovým parametrům částice. Pokud se uvnitř této sféry nachází jiné rozpouštědlo, lze je považovat za dobré stabilizační prostředí. Naopak rozpouštědlo nacházející se mimo sféru by mělo suspenzi špatně stabilizovat. Tímto způsobem je TURBISCAN Stability Index (TSI) dobře přizpůsoben k hodnocení každého rozpouštědla z hlediska jeho schopnosti stabilizovat TiO2 částice, a tedy k sestavení odpovídající Hansenovy sféry.
Hansenova sféra získaná pro TiO2 částice
Pomocí technologie TURBISCAN lze snadno a přesně rozlišit drobné změny stability rozpouštědel testovaných jako dobrá disperzní média, což je při běžném pozorování poměrně obtížné. Tato přesná měření umožňují generovat Hansenovu sféru, která je relevantnější a omezenější než ta získaná vizuální charakterizací vzorků, jak je klasicky realizována.
Kromě predikce dalších rozpouštědel jako dobrých či špatných stabilizačních médií lze předpovědět i klasifikaci stabilizačních vlastností rozpouštědla s ohledem na to, že čím menší je vzdálenost mezi rozpouštědlem a středem sféry, tím stabilizovanější suspenze by měla být získána.
Tímto způsobem lze ze zastoupení sféry odvodit také zvýšení stability suspenze při použití směsi různých rozpouštědel, například směsi ethanolu a DMSO. Vzhledem ke specifické poloze Ethanolu a DMSO, které se nacházejí na opačných hranicích Hansenovy sféry TiO2, je totiž poměrně snadné formulovat směs těchto dvou rozpouštědel, která je mnohem blíže středu sféry a která poskytuje lepší stabilitu suspenze.
Zlepšení stability TiO2 suspenze se směsí Ethanol / DMSO v porovnání s dalšími rozpouštědly
Tento přístup lze také použít k předvídání ekologičtějších a levnějších rozpouštědel pro optimalizaci složení částic, pokud jde o obsah nákladných stabilizačních přísad nebo vývoj regulačních požadavků na výrobky. Další oblastí použití by mohla být stabilizace bateriových suspenzí během skladování, pro kterou není použití těchto přísad relevantní ve srovnání s optimalizací stabilizačních vlastností disperzního média.
