Dispersoituvuutta

Dispersoituvuus on kiinteän aineen kyky muodostaa nesteessä tasaisesti jakautunut hiukkasjoukko ja säilyttää sen. Käytännössä kyse on siitä, muodostuuko stabiili dispersion tai suspensio, jossa hiukkaset pysyvät erillään eivätkä nopeasti kasaudu tai laskeudu. Dispersoituvuus eroaa liukoisuudesta, joka kuvaa aineen liukenemista yksittäisiksi molekyyleiksi.

Hiukkasen dispersoituvuuteen vaikuttavat sekä hiukkasen ominaisuudet että ympäristön olosuhteet. Tärkeämpiä hiukkasen tekijöitä ovat koko, muoto ja pinnan kemiallinen koostumus sekä pintaan kiinnittyneet funktionaaliset ryhmät. Ympäristötekijöitä ovat liuottimen polarity, pH, ionivahvuus ja lämpötila. Stabilointia voidaan tukea sähköisesti (zeta-potentiaali) tai sterisesti (polymeerit, surfaktantit), ja näiden avulla estetään hiukkasten tarttumista toisiinsa.

Dispersoituvuutta mitataan ja arvioidaan useilla tekniikoilla. Yleisimmät mittaukset referoivat hiukkaskoon jakaumaan (esim. DLS), zeta-potentiaaliin ja dispersion turbiditeettiin. Lisäksi voidaan seurata sedimentaatiota, UV-Vis-absorbanssia ja viskositeettia sekä suorittaa visuaalista arviointia dispersioiden stabiliteetista.

Sovellukset kattavat lääke- ja elintarviketeollisuuden suspensioita, väriaineiden ja maalin dispersioita sekä nano- ja peltiopohjaisia materiaaleja, joissa dispersoituvuus vaikuttaa prosessin hallintaan, käyttökelpoisuuteen ja lopputuotteen ominaisuuksiin. Hyvä dispersoituvuus parantaa räätälöitävyyttä, valon laadun hallintaa, turvallisuutta ja tehokkuutta.

Parantaminen tapahtuu esimerkiksi pintakäsittelyn tai funktionalisoinnin, sopivien dispersants- tai tensidien käytön, polymeerisen stabiloinnin sekä pH:n, ionivahvuuden ja valitun liuottimen optimoinnin avulla. Pienempi hiukkaskoko ja huolellinen prosessointi voivat myös parantaa dispersoituvuutta.