Pencirian nanopartikel
Standar > Bahan referensi

Bahan referensi adalah bahan yang telah dipastikan atau sengaja dibuat memiliki sifat homogen dan stabil dalam salah satu sifat fisika terukurnya sehingga bisa menjadi patokan pengukuran yang baku. Penggunaan bahan referensi untuk nanopartikel ditujukan untuk mengurangi kesalahan pengukuran, untuk mengalibrasi peralatan yang digunakan dalam pencirian nanopartikel, untuk kontrol kualitas statistis, dan untuk membandingkan eksperimen-eksperimen dari laboratorium berbeda.
Banyak jenis nanopartikel belum memiliki bahan referensi. Salah satu tantangan dalam membuat bahan referensi adalah dibutuhkannya metode pengukuran dengan hasil tepat dan terulang terhadap sifat-sifat yang relevan. Kondisi pengukuran juga harus dispesifikasikan, karena sifat-sifat seperti besar partikel dan dispersi dapat berubah berdasarkan berbagai kondisi, terutama jika ada kesetimbangan termodinamis antara partikel terpisah dan partikel terlarut. Bahan referensi untuk nanopartikel sering memiliki masa kadaluwarsa lebih singkat dibanding bahan biasa. Bahan yang berbentuk serbuk bersifat lebih stabil dibanding bahan yang berbentuk suspensi, tetapi jika serbuk itu harus dilarutkan, proses dispersi yang terjadi akan meningkatkan ketidakpastian metrik-metrik terkait bahan tersebut.
Berbagai lembaga memproduksi nanopartikel untuk dijadikan bahan referensi, termasuk NIST di AS, Institut Bahan Referensi dan Pengukuran di Uni Eropa, Institut Nasional Ilmu dan Teknologi Industri Lanjutan (Sangyō Gijutsu Sōgō Kenkyū-sho) di Jepang, Dewan Penelitian Nasional di Kanada, Institut Metrologi Nasional di Tiongkok, dan perusahaan bioteknologi AS Thermo Fisher Scientific. Selain itu, Institut Federal untuk Penelitian dan Pengujian Material di Jerman memiliki daftar bahan-bahan referensi skala nano.
Sebuah mikroskop pemindai elektron. Mikroskop seperti ini dapat mencitrakan nanopartikel-nanopartikel tunggal untuk mencirikan bentuk, besar, dan lokasinya.
Spektrofotometer UV-vis yang dapat memberikan informasi mengenai konsentrasi, besar, dan bentuk nanopartikel.
Nanopartikel dengan besar yang berbeda dapat memiliki sifat-sifat fisika yang berbeda. Contohnya, nanopartikel emas dengan besar partikel berbeda memiliki warna berbeda.
Dispersi adalah tingkat berkumpulnya partikel dalam bentuk aglomerasi (dengan ikatan lemah, di gambar) atau agregasi (dengan ikatan kuat).
Nanopartikel dapat memikiki berbagai bentuk, seperti nanopartikel di gambar yang berbentuk "bintang" seperti tampak dalam mikroskop elektron.
Atom-atom dalam nanopartikel dapat tersusun dalam sebuah struktur kristal (atas) atau dapat bersifat amorf (bawah) atau merupakan pertengahan antara keduanya.
Permukaan nanopartikel dapat memiliki komposisi berbeda dengan bagian lain, misalnya dengan terikatnya ligan organik.
Citra mikroskop pemindai elektron dari empat sampel nanopartikel seng oksida buatan empat perusahaan berbeda. Terlihat bahwa keempatnya memiliki perbedaan bentuk dan ukuran. Pencirian material nano oleh pihak produsen dan konsumen diperlukan untuk menilai keseragaman dan keberulangan sifat-sifatnya.
Peralatan untuk mengambil sampel nanopartikel yang ada di udara. Di gambar ini, tampak pencacah partikel kondensasi (kiri), fotometer aerosol (biru, atas), dan dua pompa penyampel udara.
Citra mikroskop elektron transmisi dari nanopartikel titanium dioksida yang digunakan sebagai bahan referensi standar bernomor 1898 oleh National Institute of Standards and Technology di Amerika Serikat.