Különböző mérési módszerek léteznek granulátumok, ömlesztett anyagok, porok és szuszpenziók szemcséi méreteloszlása meghatározására. Ezek közé tartozik a lézerfénydiffrakció, a képelemzés, a dinamikus fényszórás és a szitaelemzés.
E különböző módszerekkel végzett szemcseméret mérések különböző eredményekre vezetnek, mivel a szemcsék "méretét" meglehetősen különbözőképpen lehet definiálni: a méret csak a gömbszerű szemcsék esetén egyértelmű (átmérő = szemcseméret). Minden lehetséges mérési irányból mérve ugyanaz az eredmény adódik.
Nem gömbszerű szemcséknél azonban a mérési eredmény függ a szemcséknek a mérés alatt elvett elhelyezkedési irányától és az alkalmazott módszer egyedi sajátságaitól is. S mivel a szemcsemérés eredménye nagyonis függ a "méret" definiálási módjától, ezért gyakran támad zavar a mérési eredmények értelmezése körül.
Az egyes módszerek előnyei és hátrányai teljes ismeretével a Microtrac cég páratlan módszerválasztékot és termékkört kínál a szemcseméret-eloszlás vizsgálatára. Szakembereink szívesen segítenek a tervezett alkalmazásnak leginkább megfelelő megoldás megtalálásában.
Microtrac cég a szemcseméret-mérés mindegyik módszeréhez kínál analizátort
Szemcsemérés szitaelemzéssel
Az alábbi példa két tárgy - egy lego-darab és egy őrlőgolyó - mérését mutatja be két módszerrel: szitálással és tolómérővel. Tolómérővel mérve az elhelyezkedési iránytól függően különböző eredmények adódnak a lego-darab méretére vonatkozóan, az őrlőgolyó viszont mindig ugyanolyan átmérőjűnek bizonyul.
A tolómérő mérés eredményei mindegyik esetben azt adják, hogy a két tárgy különböző méretű. A szitálás szerint viszont mindkét tárgy átesik a 16 mm lyukméretű szitán és fennmarad a 14 mm lyukméretű szitán. A szitálás szerint tehát azonos méretűek: azonos egyenértékű átmérőjük 14 mm és 16 mm közötti. Pontosabban nem lehet ezt megadni, mivel nincsenek köztes lyukméretű sziták.
A szitaelemzés - a szemcsemérés klasszikus és leggyakrabban alkalmazott módszere - során a minta szemcséit méretük szerint szétválasztják (frakciókra bontják) és lemérik az egyes frakciókban lévő anyag súlyát. Mivel a szitálás során a szemcsék különböző elhelyezkedési irányokban ütköznek a szitaszövet lyukjaiba, ezért ideális esetben egy szemcse egész addig átjut a szitalyukakon, míg azok kisebbek nem lesznek a szemcse legkisebb vetületi keresztmetszeténél. A szitaelemzéssel történő szemcsemérés tehát mindig előnyben részesíti a szemcsék egy bizonyos elhelyezkedését, azaz a szemcsék "méreteként" azok szélessége (width) mérődik meg.
TURBISCAN Technology
Ha fizikai vizsgálatokról van szó, a Microtrac rendelkezik a legkiterjedtebb csúcsminőségű analizátorokkal, amelyek segítségével átfogó és informatív vizsgálatokat végezhet a termékválaszték javítása érdekében.
A TURBISCAN sorozat rendelkezik öregedési, eltarthatósági, diszpergálhatósági, rediszpergálási, fázisszétválasztási, destabilizációs és aggregációs vizsgálatokra alkalmas készülékekkel, amelyek lefedik az Ön termékének potenciális fizikai instabilitásának teljes profilját.
A Microtrac felismeri a modern laboratóriumban végzett munka számos kihívását, például a kis helyigényű műszerek és a méréseket kísérő gyors adatelemzés fontosságát. Ezért minden TURBISCAN készüléket a sebesség és a hatékonyság szem előtt tartásával terveztünk, a laboratóriumi lábnyom minimalizálására törekedve. Fel vannak szerelve egy kattintással elvégezhető stabilitásértékeléssel.
A felhasználóbaráttá tervezett TURBISCAN termékcsalád nem igényel szakértő kezelőt, és 20 és 60 °C közötti vizsgálati körülményeket kínál, biztosítva az Ön termékeinek stabilitását bármilyen környezetben a piacra kerüléskor. A mennyiségi elemzés beépítése leegyszerűsíti a termékösszehasonlításokat, és lehetővé teszi a folyamatfejlesztések és a tervezési változtatások hatékonyságának felmérését.
Több műszer, köztük a TURBISCAN TOWER és a TURBISCAN TRILAB különböző típusú mérések és vizsgálatok elvégzésére alkalmas, a TURBISCAN LAB pedig a stabilitáselemzés globális szabványaként elismert.
To find out how you can outperform the competition by accelerating your stability studies with more accurate, quantitative data, contact us today. Our team of experts will outline why the TURBISCAN could be the ideal solution for your physical stability testing needs.
Different size definitions in image analysis. Xc min (particle width, red), Xarea (diameter of the equal area circle, green) and XFe max (particle length, blue). Depending on the selected size definition, a different measurement result is obtained (cumulative curves on the right)
xc min
"Width"
xarea
"Diameter of circle with same projection area"
xFe max
"Length"
3D Particle Measurement with Tracking Technology
Szemcsemérésre szolgáló sok képfeldolgozó analizátorban az egyes szemcsékről csak egy felvétel készül véletlen irányú elhelyezkedésben. Especially for particles with a defined geometry, such as lenses or rods (e.g.: extrudates), it is very likely that the relevant projection is not captured during the acquisition: for example, rods tend to be measured "too short" with random orientation.
To evaluate only the ideal projection during particle measurement, it has proven useful to record the particle several times as it passes through the analyzer's measurement zone. From the sequence with several orientations, the one showing the ideal orientation, e.g. the longitudinal extension in the case of rods, is selected for particle measurement. This also ensures that a circular particle projection actually represents a spherical particle and is not a half-sphere or lens that happens to show a circular cross-section.
Szemcsemérés lézerfénydiffrakcióval (LD)
There are some fundamental differences in particle measurement by laser diffraction compared to image analysis.
While in imaging techniques each recorded particle represents a measurement event and is included in the overall result, scattered light or diffraction analysis are so-called ensemble measurement techniques. This means that the measurement signal is generated simultaneously by many particles of different sizes.
It is therefore a superposition of angle-dependent scattered light intensities, from which the contributions of the different particle sizes must be calculated. This is done either via the Mie theory, for which the refractive index of the particles must be known, or via the Fraunhofer approximation, which, however, is only usefully applicable for larger particles.
Particle measurement by laser diffraction cannot distinguish between length and width. All scattered light data are referred to a spherical model, they are so-called equivalent diameters. For non-spherical particles, this usually results in a wider distribution being output than in image analysis.
Szemcsemérés dinamikus fényszórással (DLS)
Dynamic Light Scattering (DLS) is a method for particle measurement which is particularly suitable for the analysis of nanoparticles. Sample materials include suspensions and emulsions, dry samples cannot be analyzed. An advantage of this method is that particle measurement can be carried out in a very wide concentration range from a few ppm to ideally 40% by volume.
A special feature of particle measurement with dynamic light scattering is, that a so-called hydrodynamic diameter is determined. This hydrodynamic diameter indicates the size of a sphere that has the same diffusion properties in a liquid as the real particle. It follows that the particle shape is not determined here either.
Moreover, when the particle diffuses in the liquid, not only the particle itself moves, but also some of the surrounding molecules of the dispersing medium, which means that the hydrodynamic diameter is always slightly larger than the actual particle diameter. In particle measurement with dynamic light scattering, the diffusion coefficient is determined and the hydrodynamic particle diameter is calculated via the Stokes-Einstein equation.
Comparability of particle measurement with different methods
Image Analysis and sieve analysis: very good comparability when image analysis considers particle width during image evaluation. 3D analysis improves the comparability. Particle measurement by image analysis can completely replace sieving!
Image Analysis and Laser Diffraction: Good comparability. Laser diffraction often shows wider distributions, especially for strongly irregular shaped particles. For image analysis, the definition xarea should be used.
Sieve analysis and Laser Diffraction: poorly comparable, laser diffraction tends to give a larger result.
Laser Diffraction and Dynamic Light Scattering: compares well, for small particles (< 100nm) DLS is better, for large particles (>1µm) laser diffraction is superior.
Forduljon hozzánk ingyenes konzultációért!
A végső döntés - miszerint a feladat elvégzésére elegendő egyszerű szitaelemzés vagy lézerfénydiffrakció vagy képfeldolgozó szemcseanalizátor beszerzésére van szükség - a feldolgozandó minták mennyiségétől, a rendelkezésre álló büdzsé mértékétől, a szakemberek számától, a speciális nemzetközi szabványnak vagy felhasználói követelménynek való megfelelés kényszerétől is függ.
Miért is ne vennék igénybe a Microtrac cég szakembereivel való ingyenes konzultációt, hogy közösen találják meg a speciális követelményeket kielégítő optimális megoldást?