Hamburan cahaya dinamis (DLS) adalah teknik non-invasif untuk mengukur ukuran partikel, misel, dan makromolekul dalam larutan. Teknik ini menganalisis fluktuasi intensitas cahaya yang dihamburkan akibat gerak Brown untuk menentukan koefisien difusi, yang berhubungan dengan jari-jari hidrodinamik melalui persamaan Stokes-Einstein.
Dalam DLS, sinar laser monokromatik menerangi sampel, dan intensitas cahaya yang dihamburkan dideteksi pada sudut tetap, biasanya 173 derajat (hamburan balik). Intensitas berfluktuasi seiring waktu saat partikel bergerak masuk dan keluar fase satu sama lain. Sebuah korrelator digital menghasilkan fungsi autokorelasi, yang meluruh secara eksponensial dengan laju peluruhan sebanding dengan koefisien difusi. Untuk sampel monodispersi, eksponensial tunggal cocok dengan data. Sampel polidispersi memerlukan analisis kumulan atau metode pencocokan multi-eksponensial seperti CONTIN atau kuadrat terkecil non-negatif.
Diameter hidrodinamik yang dilaporkan oleh DLS mencakup inti partikel, lapisan permukaan yang teradsorpsi, dan selubung pelarut di sekitarnya. DLS paling akurat untuk partikel dalam kisaran 1 nm hingga 5 µm. Partikel yang lebih besar mengendap, dan partikel yang lebih kecil menghasilkan intensitas hamburan yang tidak mencukupi.
Potensi zeta adalah ukuran potensial listrik pada bidang geser partikel dalam suspensi. Ini ditentukan oleh hamburan cahaya elektroforetik, yang mengukur kecepatan partikel bermuatan di bawah medan listrik yang diberikan menggunakan velocimetri laser Doppler. Mobilitas elektroforetik dikonversi menjadi potensi zeta menggunakan persamaan Henry.
Besarnya potensi zeta di atas 30 mV biasanya menunjukkan stabilitas koloid yang baik, karena tolakan elektrostatik mencegah agregasi. Nilai di bawah 5 mV menunjukkan flokulasi cepat. Pengukuran potensi zeta bergantung pada pH dan digunakan untuk mengoptimalkan stabilitas formulasi, memprediksi agregasi protein, dan mengkarakterisasi lapisan permukaan nanopartikel.
DLS dan potensi zeta banyak digunakan dalam karakterisasi nanopartikel, formulasi protein, pengembangan cat dan tinta, serta kendali mutu farmasi.
