Phân tích kích thước hạt và hạt

Phân tích kích thước hạt và hạt

Phân tích kích thước hạt và hạt được sử dụng để đánh giá kích thước hạt và sự phân bổ kích thước hạt cùng với một số thông số khác. Ứng dụng của kỹ thuật này đã được mở rộng để bao gồm các hạt khí dung, nhũ tương, huyền phù và vật liệu rắn.

Phân tích kích thước hạt và hạt

Kỹ thuật phân tích này là một công cụ kiểm soát chất lượng rất quan trọng trong các ngành công nghiệp khác nhau, nơi kích thước hạt rất quan trọng trong việc quyết định ứng dụng và kết quả cuối cùng của sản phẩm. Có một số lĩnh vực hoặc ngành công nghiệp mà việc phân tích kích thước hạt rất quan trọng, bao gồm:

  • Đo kích thước khí dung trong khoa học môi trường
  • Vật liệu xây dựng, đặc biệt là xi măng và thạch cao của Paris
  • bao gồm
  • Tiệm thuốc
  • Thức ăn và đồ uống
  • Thuốc nhuộm và hóa chất
  • Dệt may kỹ thuật bao gồm dệt may y tế, dệt may lọc

Hạt và hạt là những cấu trúc ba chiều nhưng không gần với hình cầu. Các hạt hình cầu thường được xác định theo một chiều, đó là đường kính của chúng. Các hạt không có hình dạng hình cầu hoàn hảo và phải được chuyển đổi thành dạng tương đương với một hình cầu có đường kính có kích thước tương đương ở các hình dạng khác nhau thay vì đường kính. Các kỹ thuật đo kích thước hạt khác nhau thích các khái niệm tương đương khác nhau. Do đó, các đường kính tương đương này không hoàn toàn giống nhau.

Ba phương pháp khác nhau sau đây thường được sử dụng trong phân tích hạt và kích thước hạt.

Phân tích kích thước hạt nhiễu xạ laser

Phân tích kích thước hạt nhiễu xạ laser là một kỹ thuật quang học gián tiếp để đo sự phân bố kích thước hạt trong mẫu lỏng và rắn so với đường kính hình cầu tương đương.

Điểm mạnh của kỹ thuật này là:

  • Đo kích thước hạt không bị ảnh hưởng bởi hành vi dòng chảy
  • Cung cấp phép đo nhanh
  • Yêu cầu chuẩn bị mẫu tối thiểu

Hạn chế:

  • Giải thích chính xác đòi hỏi sự hiểu biết trước về hình thái của các hạt
  • Nó là bán định lượng
  • Không thể xác định được hình dạng hạt

Trong phép đo phân tích kích thước hạt, một chùm tia laser tới được chiếu tới các hạt lơ lửng trong dung dịch, mỗi hạt này làm khúc xạ các photon từ chùm tia tới. Sự giao thoa trong ánh sáng khúc xạ tạo ra một mẫu được cảm biến quang học phát hiện. Mẫu nhiễu xạ này có thể được tạo ra trong vòng một giây và việc thu thập dữ liệu thô diễn ra cực kỳ nhanh chóng.

Sau khi mô hình được ghi lại, nó sẽ được phân tích bằng các lý thuyết quang học liên quan đến cường độ đo được của ánh sáng khúc xạ với kích thước hạt: các hạt lớn hơn tạo ra các vòng nhiễu xạ hẹp hơn.

Phân tích tán xạ ánh sáng động

Phân tích tán xạ ánh sáng động là phương pháp gián tiếp và có hiệu suất cao để đo kích thước của các hạt trong dung dịch so với đường kính thủy động lực.

Điểm mạnh của kỹ thuật này là:

  • Đây là một phương pháp nhanh chóng và tự động, thu được kết quả nhanh chóng.
  • Chấp nhận nồng độ mẫu thấp
  • Cung cấp phân phối kích thước hạt tổng thể
  • Hoạt động tốt với nhiều kích cỡ hạt
  • Đây là phương pháp phân tích không phá hủy

Hạn chế:

  • Không cung cấp thông tin hình dạng hạt cho hình học không đều
  • Các hạt nặng đôi khi có thể kết tủa, gây ra thông tin sai lệch
  • Các hạt lớn hơn có trọng số cao hơn trong phân bố mật độ thô

Các hạt lơ lửng trong chất lỏng liên tục chịu chuyển động Brown ngẫu nhiên và kích thước của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ của chúng: các hạt nhỏ chuyển động nhanh hơn các hạt lớn hơn.

Khi một nguồn ánh sáng laser được chiếu vào mẫu hạt nước trong dung dịch, nó sẽ phân tán xung quanh chúng khi nó đi qua. Ánh sáng tán xạ được phát hiện và ghi lại ở một số góc xác định trước, và sự phụ thuộc thời gian của những thay đổi trong cấu hình cường độ tán xạ có liên quan đến tốc độ của các hạt và do đó có liên quan đến kích thước và sự phân bố trung bình của chúng trong hệ thống.

Phân tích tiềm năng Zeta

Phân tích thế Zeta đo cường độ điện tích ròng trên bề mặt hạt và chất rắn. Độ lớn của điện thế này càng cao thì tương tác bề mặt (lực đẩy và lực hút) càng mạnh khi mẫu tiếp xúc với các vật liệu tích điện khác.

Điểm mạnh của kỹ thuật này là:

  • Độ nhạy cao với ngưỡng phát hiện xấp xỉ 100 lần so với phép đo điện thế dòng chảy đối với chất rắn vĩ mô
  • Cung cấp thu thập dữ liệu nhanh chóng và đơn giản
  • Có sẵn nhiều ô mẫu để tùy chỉnh phương pháp cho các loại mẫu khác nhau

Hạn chế:

  • Đo chính xác các mẫu rắn đòi hỏi kích thước chính xác của mặt cắt ngang của mẫu và kênh mao dẫn
  • Thế Zeta chỉ tồn tại khi vật liệu tiếp xúc với chất lỏng

Thế Zeta trong các hạt được đo trong dung dịch sử dụng tán xạ ánh sáng điện di. Tán xạ ánh sáng điện di là một phương pháp tán xạ ánh sáng động khác và được sử dụng để đo vận tốc của các hạt hòa tan theo cách tương tự. Sự tán xạ ánh sáng điện di tiêu chuẩn, không giống như tán xạ ánh sáng động, đánh giá động học của hạt để phản ứng với điện trường dao động.

Trong các mẫu rắn (vĩ mô), thay vào đó, các thiết bị sẽ đo điện thế dòng để nội suy điện thế zeta. Trong kỹ thuật này, một vật liệu rắn, hoạt động điện hóa được tập hợp lại để tạo thành kênh mao dẫn. Sau đó, dung dịch ion điện phân được đưa qua kênh dưới tác động của gradient áp suất được kiểm soát. Khi các ion di chuyển, chúng gây ra hiệu ứng điện di trong mặt phẳng cắt của bề mặt mẫu, gây ra sự sắp xếp lại các hạt mang điện trong lớp này.

Trong số rất nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá do tổ chức của chúng tôi cung cấp cho các doanh nghiệp, còn có các dịch vụ phân tích kích thước hạt và hạt.

WhatsApp