Analisis Partikel dan Ukuran Partikel

Analisis partikel dan ukuran partikel digunakan untuk mengevaluasi ukuran partikel dan distribusi ukuran partikel serta beberapa parameter lainnya. Penerapan teknik ini telah diperluas hingga mencakup aerosol, emulsi, suspensi dan bahan padat.

Teknik analisis ini merupakan alat kendali mutu yang sangat penting di berbagai industri di mana ukuran partikel sangat penting dalam menentukan aplikasi akhir dan hasil produk. Ada beberapa bidang atau industri dimana analisis ukuran partikel sangat penting dan ini termasuk:

• Pengukuran ukuran aerosol dalam ilmu lingkungan
• Bahan bangunan khususnya semen dan plester Paris
• penutup
• Farmasi
• Makanan dan minuman
• Pewarna dan bahan kimia
• Tekstil teknis termasuk tekstil medis, tekstil filter

Partikel dan partikel adalah struktur tiga dimensi tetapi tidak terlalu mendekati bentuk bola. Partikel berbentuk bola umumnya dibatasi dalam satu dimensi, yaitu diameternya. Partikel-partikel tersebut tidak mempunyai bentuk bola sempurna dan harus diubah menjadi bola yang setara dengan diameter sebagai ukuran yang setara dalam bentuk yang berbeda, bukan diameternya. Berbagai teknik pengukuran ukuran partikel lebih menyukai konsep ekuivalen yang berbeda. Oleh karena itu, diameter ekuivalen ini tidak persis sama satu sama lain.

Tiga metode berbeda berikut ini umumnya digunakan dalam analisis partikel dan ukuran partikel.

Analisis Ukuran Partikel Difraksi Laser

Analisis ukuran partikel difraksi laser adalah teknik optik tidak langsung yang mengukur distribusi ukuran partikel dalam sampel cair dan padat relatif terhadap diameter bola yang setara.

Kelebihan teknik ini adalah:

• Pengukuran ukuran partikel tidak dipengaruhi oleh perilaku aliran
• Menyediakan pengukuran cepat
• Membutuhkan persiapan sampel minimal

Keterbatasan:

• Penafsiran yang benar memerlukan pemahaman awal tentang morfologi partikel
• Ini bersifat semi-kuantitatif
• Bentuk partikel tidak dapat ditentukan

Dalam pengukuran analisis ukuran partikel, sinar laser datang dikirim ke partikel yang tersuspensi dalam larutan, yang masing-masing membiaskan foton dari sinar datang. Interferensi pada cahaya yang dibiaskan menciptakan pola yang terdeteksi oleh sensor optik. Pola difraksi ini dapat dibuat dalam hitungan detik dan pengumpulan data mentah berlangsung sangat cepat.

Setelah polanya direkam, pola tersebut dianalisis menggunakan teori optik yang menghubungkan intensitas cahaya yang dibiaskan dengan ukuran partikel: partikel yang lebih besar menghasilkan cincin difraksi yang lebih sempit.

Analisis Hamburan Cahaya Dinamis

Analisis hamburan cahaya dinamis adalah metode tidak langsung dan throughput tinggi untuk mengukur ukuran partikel dalam larutan relatif terhadap diameter hidrodinamik.

Kelebihan teknik ini adalah:

• Ini adalah metode yang cepat dan otomatis, hasil diperoleh dengan cepat.
• Menerima konsentrasi sampel rendah
• Menyediakan distribusi ukuran partikel secara keseluruhan
• Bekerja dengan baik dengan berbagai ukuran partikel
• Ini adalah metode analisis non-destruktif

Keterbatasan:

• Tidak memberikan informasi bentuk partikel untuk geometri tidak beraturan
• Partikel berat terkadang dapat mengendap sehingga menyebabkan informasi yang salah
• Partikel yang lebih besar mempunyai bobot lebih tinggi dalam distribusi kepadatan mentah

Partikel yang tersuspensi dalam cairan terus-menerus mengalami gerak Brown acak, dan ukurannya secara langsung mempengaruhi kecepatannya: partikel kecil bergerak lebih cepat daripada partikel yang lebih besar.

Ketika sumber cahaya laser diterapkan pada sampel partikel berair dalam larutan, sumber cahaya tersebut akan menyebar di sekelilingnya saat melewatinya. Cahaya yang tersebar dideteksi dan direkam pada sudut tertentu yang telah ditentukan, dan ketergantungan perubahan profil intensitas hamburan terhadap waktu berhubungan dengan kecepatan partikel dan juga ukuran rata-rata serta distribusinya dalam sistem.

Analisis Potensi Zeta

Analisis potensial Zeta mengukur kekuatan muatan bersih pada partikel dan permukaan padat. Semakin tinggi besarnya potensi ini, semakin kuat interaksi permukaan (tolak-menolak dan tarik-menarik) ketika sampel bersentuhan dengan bahan bermuatan lainnya.

Kelebihan teknik ini adalah:

• Sangat sensitif dengan ambang deteksi sekitar 100 kali lipat dari pengukuran potensial aliran padatan makroskopis
• Menyediakan pengumpulan data yang cepat dan sederhana
• Beberapa sel sampel tersedia untuk menyesuaikan metode untuk jenis sampel yang berbeda

Keterbatasan:

• Pengukuran sampel padat yang akurat memerlukan dimensi sampel dan penampang saluran kapiler yang tepat
• Potensi zeta hanya ada ketika suatu bahan bersentuhan dengan cairan

Potensi zeta dalam partikel diukur dalam larutan menggunakan hamburan cahaya elektroforesis. Hamburan cahaya elektroforesis adalah metodologi hamburan cahaya dinamis yang berbeda dan digunakan untuk mengukur kecepatan partikel terlarut dengan cara yang sama. Hamburan cahaya elektroforesis standar, tidak seperti hamburan cahaya dinamis, mengevaluasi kinetika partikel sebagai respons terhadap medan listrik yang berosilasi.

Dalam sampel padat (makroskopis), perangkat mengukur potensi aliran untuk menginterpolasi potensi zeta. Dalam teknik ini, bahan padat yang aktif secara elektrokimia dirangkai untuk membentuk saluran kapiler. Larutan ion elektrolitik kemudian dilewatkan melalui saluran di bawah pengaruh gradien tekanan yang terkendali. Saat ion mengalir, ion tersebut menyebabkan efek elektroforesis pada bidang geser permukaan sampel, menyebabkan penataan ulang pembawa muatan di lapisan ini.

Di antara banyak studi pengujian, pengukuran, analisis, dan evaluasi yang diberikan kepada bisnis oleh organisasi kami, terdapat juga layanan analisis partikel dan ukuran partikel.