ISO 13320 Анализа на големината на честичките - Методи на ласерска дифракција

ISO 13320 Анализа на големината на честичките - Методи на ласерска дифракција

Стандардот „ISO 13320 Анализа на големината на честичките - Методи на ласерска дифракција“, објавен од Меѓународната организација за стандардизација (ISO), дава упатства за квалификација на инструментите и мерење на распределбата на големината на честичките во многу двофазни системи (на пр. прашоци, спрејови, аеросоли, суспензии, емулзии и гасни меурчиња во течности) преку анализа на нивните својства на расејување на светлината.

ISO 13320 Анализа на големината на честичките - Методи на ласерска дифракција

Овој стандард не ги опфаќа специфичните барања за мерење на големината на честичките кај специфични материјали. Овој стандард е применлив за големини на честички помеѓу приближно 0,1 µm и 3 mm. Со посебна инструментација и услови, применливиот опсег на големина може да се прошири на над 3 mm и под 0,1 µm. За сферични и несферични честички, се прикажува распределба на големината во која предвидениот модел на расејување за волуметрискиот агрегат на сферични честички се совпаѓа со измерениот модел на расејување. Ова е затоа што оптичкиот модел на техниката претпоставува сферична форма на честички. Резултирачката распределба на големината на честичките за несферични честички се разликува од онаа добиена со методи базирани на други физички принципи (на пр., седиментација, просејување).

Техниките на ласерска дифракција или расејување за одредување на распределбата на големината на честичките се базираат главно на фактот дека аголната распределба на интензитетот на светлината расфрлана од честичка (нејзиниот модел на расејување) зависи од големината на честичката. Кога расејувањето се јавува од облак или збир на честички, интензитетот на расејување за дадена класа на големина е поврзан со бројот на честички присутни во таа класа на големина и нивните оптички својства.

Тест примерок дисперзиран со доволна концентрација во соодветна течност или гас се пропушта низ зракот на монохроматски извор на светлина, обично ласер. Светлината расфрлана од честичките под различни агли се мери со серија фотодетектори. Нумеричките вредности од секој детектор се евидентираат за последователна анализа. Во одредени граници, како што е концентрацијата на честички во мерната област, шемата на расејување на збирка честички е идентична со збирот од шемата на расејување на сите поединечни честички. Теоретските шема на расејување на единечните волумени на честичките во избрани класи на големина се користат за конструирање на матрица и, во комбинација со математичка постапка, за решавање на инверзниот проблем, што резултира со итеративна волуметриска распределба на големината на честичките за најдобро да се вклопи во измерената шема на расејување.

Накратко, овој стандард обично се користи за честички во опсег на големина од 0,1 µm до 3.000 µm со употреба на ласерска дифракција (исто така позната како расејување на ласерска светлина) и е применлив за течни суспензии, емулзии, суви прашоци и аеросоли. Погоден е за честички што расејуваат светлина на начин што може да се моделира со употреба на теоријата на Ми или пристапот на Фраунхофер. Во принцип, честичките се осветлуваат со ласер, расејуваната светлина се мери од различни агли, а моделот на расејување се анализира за да се заклучи распределбата на големината на честичките.

Важни фактори опфатени со овој стандард вклучуваат:

  • Подготовка на примероци (техники на дистрибуција, избегнување на групирање)
  • Индекс на прекршување на честички и дисперзант
  • Потребни услови за толкување на податоци и известување
  • Повторливост и репродуктивност
  • Калибрација и верификација на уредот

Овој стандард обезбедува конзистентност и точност во анализата на големината на честичките и е широко користен во индустрии како што се фармацевтската, козметичката, рударската, цементарната и прехранбената индустрија.

Според овој стандард, ласерската дифракција работи на следниов начин:

  • Основниот принцип е расејување на светлината. Кога ласерски зрак поминува низ примерок што содржи честички, честичките ја расејуваат светлината. Малите честички ја расејуваат светлината под широки агли. Големите честички ја расејуваат светлината под тесни агли.
  • Детекција на расеана светлина: Детекторите поставени под различни агли ја собираат расеаната светлина. Моделот на интензитет се снима и се користи за пресметување на распределбата на големината на честичките.
  • Користените математички модели вклучуваат:
    • Фраунхоферова апроксимација: Претпоставува големи, непроѕирни честички. Поедноставно, но помалку точно, за мали или проѕирни честички.
    • Миева теорија: Посложена, ги зема предвид индексот на прекршување и апсорпцијата на честичките. Неопходна за мали или проѕирни честички.

Компонентите на системот се:

  • Ласерскиот извор емитува кохерентна светлина
  • Дисперзерот за примероци ги дисперзира честичките во воздух или течност
  • Детекторскиот систем мери расфрлана светлина под различни агли
  • Обработувачот на податоци користи модели за да ја пресмета распределбата на големината на честичките

Видовите на дистрибуција се:

  • Засновано на волумен (најчесто): Го прикажува процентот на волумен за секоја големина на честички.
  • Врз основа на бројки: Покажува колку честички спаѓаат во секој опсег на големина (може да се преувеличат фините честички).
  • Врз основа на површина: Поретко, врз основа на вкупната површина.

Во однос на повторувањето и репродуктивноста, стандардот ISO 13320 нагласува дека е потребно да се потврди дека мерењата се конзистентни низ сите мерења и инструменти.

Извештајот треба да вклучува информации за користениот модел (Mie или Fraunhofer), индекси на прекршување, медиум за дисперзија, тип на дисперзија (волумен, број), анализиран опсег на големини и поставки на инструментот (на пр., затемнување, должина на патеката).

Најдобрите практики според овој стандард вклучуваат:

  • Соодветна дистрибуција: Спречува згрутчување што ги искривува податоците за димензиите
  • Користење на точниот индекс на прекршување: Од суштинско значење за точни резултати базирани на Мие-ова метода.
  • Калибрација на инструменти: Ја одржува точноста на мерењето
  • Тестирање на повторување: Потврдува конзистентни перформанси

Нашата организација, која со години ги поддржува бизнисите во сите сектори преку широк спектар на активности за тестирање, мерење, анализа и евалуација, има силен тим на вработени кои внимателно ги следат глобалните случувања во науката и технологијата и постојано се подобруваат. Во овој контекст, ние исто така нудиме услуги за тестирање во согласност со стандардот ISO 13320 за анализа на големина на честички - методи на ласерска дифракција.

WhatsApp