粒度分析具有广泛的应用,几乎涵盖所有行业。有多种自动化技术存在于测量粒度分布。几乎所有这些报告的颗粒大小单位等效球形直径。这是必需的,因为在描述不规则形状粒子的直径时存在模糊性,也因为仪器检测系统的内在约束。
尺寸可用仪器,激光衍射粒度分析仪广泛用于许多行业并具有各种应用。尽管LD方法是一种非常有效,可重复和稳健的方法,但是当颗粒偏离球形到更不规则形状的形态时,它确实具有显着的缺点。欧洲杯猜球平台例如,基于其对LD检测器的角度呈现,针形90m粒子可以表示为具有在激光衍射中仅几微米的等效球直径。
由于这种现象,当粒子偏离球形时,粒子所表现出的圆度不均匀会对得到的粒子群的PSD有很大的影响。这意味着分布变宽,而粒子的实际大小保持一致和均匀。欧洲杯猜球平台例如,由于随机定向的结果,在激光衍射中,棒状粒子可以呈现为矩形,或者呈现为棒状直径的圆形。它也可以呈现给激光探测系统在任何可能的组合这些方向。
考虑颗粒形状与粉末流动的影响
粒径分布是影响粉末流动行为的重要因素之一。为了确保不受抑制的流动特性,大多数作业公司都配备了强大的粒径分析工具,将粒径分布(PSD)控制到所需的水平。颗粒形状也是决定和控制粉末流动和性能特性的重要因素。颗欧洲杯猜球平台粒因其大小不同的迁移率而分离,但形状也对迁移率有重要影响。
形状控制晶体力的幅度和取向。尺欧洲杯猜球平台寸相似但具有不同形状的颗粒可以非常不同。基本的机械互锁和流动阻力可能是由具有不规则形状表面的颗粒引起的。欧洲杯猜球平台流动行为也可以受到表面不规则性或粗糙度的影响。
在用于催化化学反应的流化床反应器中,反应形状从球形偏离到扁平状,这损害了反应动力学1。颗粒间传质速率可由形状不规则的颗粒降至最低。欧洲杯猜球平台催化剂失活速率随着复杂或不规则颗粒的增加而增加,颗粒的碳形成速率增加欧洲杯猜球平台2.
建议仔细考虑形状以补充吸入药物疗法中的粒度数据。形状直接影响流动性,雾化和沉积。与相同或相似的PSD的其他形状相比,已经显示花粉形颗粒表现出改善的更高的细粒级分,更显着的发射剂量和改善的流动性欧洲杯猜球平台3..
形状对添加剂制造的金属粉末表征中的粉末涂布性具有明确的影响。颗粒更球形,对粉末床内更高颗粒填料密度的贡献越大,粉末状填充密度和粉末流动性。也已经观察到形状以影响粉末原料的表观密度,这可以对制造部件的最终密度直接影响4..
在制药行业,控制晶体的形态和形状至关重要,因为它们影响下游的加工操作,例如干燥、磨粉和过滤。形状还决定了原料药的化学和物理性质,例如溶解度和溶解速率5..
由于其对特定治疗动作的核心重要性,对结晶形式的形状控制增加了兴趣。形状影响稳定性,以及当存在血小板,树突式形成等不规则形状时与固液分离相关的其他复杂性。
数据产生的弗里曼FT4粉末流变仪。
分析了三种乳糖的商业样品(FlowLac 100, SpheroLac 100,和Inhalac 230),以说明形状在制药辅料中的影响。SpheroLac 100和FlowLac 100的psd非常相似,但在实际形状上有所不同。相反,SpheroLac 100和吸入230的PSD不同,但形状相似。
在该示例中,可以观察到,与粒度分布的影响相比,基本流动性能量差受到测试的形状形态的差异的影响。
将动态图像分析集成到激光衍射颗粒尺寸工作流程中
一个动态成像形状分析仪现在可以直接集成在一个颗粒尺寸激光衍射仪的工作流程,流体路径。新引进的Particle Insight SentinelPro动态图像分析仪来自Vision analysis的一个例子就是这种设备。
sentinelpro.TM.形状模块自动地从用户的激光散射仪的存储库中取取一个等量的样品。它不需要对当前工艺或方法进行任何更改或重新验证,但可以轻松集成到现有尺寸专用仪器的流体路径中。
当样品被分析时,SentinelPro将进入尺寸测量仪的样品库,并提取不超过30毫升的样品。然后实时进行形状分析,并将样品返回到现有仪器中。这一切都是在不损害样品或由粒度测量仪获得的粒度结果的完整性的情况下完成的。
动态成像使用高分辨率、高速光学捕捉每一个粒子,当它连续流过已知和受控体积的探测区域时。这种类型的系统允许随机方向,这样每个粒子的物理大小和形状都可以被测量,然后表示为灰度图像和二值指纹。这些都可以用于数据反褶积。连续的流动导致随机方向,这意味着动态成像不会受到空间方向限制的影响,正如激光衍射所观察到的那样。此外,由于高速的粒子捕获率和检测区域已知的体积,可以确定粒子浓度。
这种技术也可以用来报告,根据估值的人口,以及基于卷的结果通常与有限的基础评价是有利的,因为它允许用户查看整个人口,以揭示信息罚款,骨折粒子铣等。欧洲杯猜球平台这些可能无法在LD提供的基于容量的数据中检测到或表示,因为它们的容量权重较低。动态成像提供的额外信息可以提供更多的粒子尺寸工作流程中的形态信息。
激光衍射(LD)是一种强大的技术,然而,必须注意的是,由于LD结构及其以下局限性,一些领域可能会限制PSD的准确性:
- 微小的表面不规则可以产生鬼峰
- 所用探测器的有限角度分辨率
- 用于散射数据反褶积的专有算法所使用的假设
- 非球形颗粒在测量细胞中的光源的方向欧洲杯猜球平台
- 基于粒子在本质上是球形的理论欧洲杯猜球平台
合并动态图像分析并将其直接集成到分级工作流中,允许用户捕获重要的形状信息,并提供验证分级数据的正交技术。使用这个重要的添加,这个集成工作流的用户可以在确定他们的粒子的形状和大小数据时睁大眼睛工作。欧洲杯猜球平台
参考资料及进一步阅读
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