Анализ частиц и размеров частиц

Анализ частиц и размеров частиц используется для оценки размера частиц и распределения частиц по размерам, а также некоторых других параметров. Применение этого метода было расширено и теперь включает аэрозоли, эмульсии, суспензии и твердые материалы.

Этот метод анализа является очень важным инструментом контроля качества в различных отраслях промышленности, где размер частиц имеет решающее значение при принятии решения о конечном применении и результатах продукта. Есть некоторые области или отрасли, где анализ размера частиц очень важен, и к ним относятся:

• Измерение размера аэрозолей в науке об окружающей среде
• Строительные материалы, особенно цемент и гипс Парижа.
• Kaplama
• Аптека
• Еда и напитки
• Красители и химикаты
• Технический текстиль, включая медицинский текстиль, фильтровальный текстиль

Частица и частица представляют собой трехмерные структуры, но не очень близкие к сферической форме. Частицы сферической формы обычно определяются по одному измерению, то есть по их диаметру. Частицы не имеют идеально сферической формы и должны быть преобразованы в эквивалент сферы с диаметром, эквивалентным размеру в различных формах, а не в диаметре. Различные методы измерения размера частиц предпочитают разные эквивалентные концепции. Следовательно, эти эквивалентные диаметры не совсем похожи друг на друга.

Следующие три различных метода обычно используются при анализе частиц и размеров частиц.

Лазерный дифракционный анализ размера частиц

Лазерный дифракционный анализ размера частиц — это косвенный оптический метод, который измеряет распределение частиц по размерам в жидких и твердых образцах относительно эквивалентного сферического диаметра.

Сильными сторонами этой техники являются:

• На измерение размера частиц не влияет поведение потока.
• Обеспечивает быстрое измерение
• Требует минимальной подготовки проб.

Ограничения:

• Правильная интерпретация требует предварительного понимания морфологии частиц.
• Это полуколичественный результат
• Форма частиц не может быть определена

При измерении размера частиц падающий лазерный луч направляется на частицы, взвешенные в растворе, каждая из которых преломляет фотоны от падающего луча. Помехи в преломленном свете создают узор, который обнаруживается оптическим датчиком. Эту дифракционную картину можно создать за секунду, а сбор необработанных данных происходит очень быстро.

После того, как рисунок записан, он анализируется с использованием оптических теорий, которые связывают измеренную интенсивность преломленного света с размером частиц: более крупные частицы создают более узкие дифракционные кольца.

Динамический анализ рассеяния света

Анализ динамического светорассеяния — это косвенный и высокопроизводительный метод измерения размеров частиц в растворе относительно гидродинамического диаметра.

Сильными сторонами этой техники являются:

• Это быстрый и автоматический метод, результаты получаются быстро.
• Принимает низкие концентрации проб
• Обеспечивает общее распределение частиц по размерам.
• Хорошо работает с широким диапазоном размеров частиц.
• Это метод неразрушающего анализа.

Ограничения:

• Не предоставляет информацию о форме частиц неправильной геометрии.
• Тяжелые частицы могут иногда выпадать в осадок, вызывая ошибочную информацию.
• Более крупные частицы имеют более высокий вес в исходном распределении плотности.

Частицы, взвешенные в жидкости, постоянно подвергаются хаотическому броуновскому движению, и их размер напрямую влияет на их скорость: мелкие частицы движутся быстрее, чем более крупные.

Когда источник лазерного света воздействует на образец водных частиц в растворе, он рассеивается вокруг них при прохождении. Рассеянный свет обнаруживается и регистрируется под некоторым заданным углом, а временная зависимость изменений профилей рассеянной интенсивности связана со скоростью частиц и, следовательно, с их средним размером и распределением в системе.

Дзета-потенциальный анализ

Анализ дзета-потенциала измеряет силу суммарного заряда на частицах и твердых поверхностях. Чем выше величина этого потенциала, тем сильнее поверхностные взаимодействия (отталкивание и притяжение) при контакте образца с другими заряженными материалами.

Сильными сторонами этой техники являются:

• Высокая чувствительность с порогом обнаружения примерно в 100 раз выше, чем при измерении потенциала потока макроскопических твердых тел.
• Обеспечивает быстрый и простой сбор данных
• Доступно несколько ячеек для проб, позволяющих настроить метод для разных типов проб.

Ограничения:

• Точное измерение твердых образцов требует точных размеров поперечного сечения образца и капиллярного канала.
• Дзета-потенциал существует только тогда, когда материал вступает в контакт с жидкостью.

Дзета-потенциал частиц измеряется в растворе с помощью электрофоретического рассеяния света. Электрофоретическое рассеяние света представляет собой другую методологию динамического рассеяния света и используется для измерения скоростей растворенных частиц таким же образом. Стандартное электрофоретическое рассеяние света, в отличие от динамического рассеяния света, оценивает кинетику частиц в ответ на колеблющееся электрическое поле.

В твердых (макроскопических) образцах устройства вместо этого измеряют потенциал потока для интерполяции дзета-потенциала. В этом методе твердый электрохимически активный материал собирается в капиллярный канал. Затем через канал пропускают раствор электролитических ионов под воздействием контролируемого градиента давления. По мере движения ионов они вызывают электрофоретические эффекты в плоскости сдвига поверхности образца, вызывая перестановку носителей заряда в этом слое.

Среди многочисленных исследований по тестированию, измерениям, анализу и оценке, предоставляемых предприятиям нашей организацией, есть также услуги по анализу частиц и их размеров.