粒度分析:选择指南

它从未被更具挑战性的选择粒度分析仪。有多个方法的选择和在每个方法的差异。销售资料关于规范和性能越来越夸张,使它困难的首次购房者。这导致了阻碍而不是帮助选择过程。

很多粒子大小工具最初是为了解决某些问题。尽管有一些发现额外的使用,仍有一些真理的方法更适合于特定的任务。断言一个乐器可以适合每个粒子大小需要和解决所有的问题在实践中并不支持。

有限的范围

本文将没有明确解决成像问题,形状分析、单粒子计数、或空气粒子的大小。欧洲杯猜球平台例子从液体中粒子大小的材料不是中央关心的;“脏水”或微污染的问题是消除。

本文是一个简短的概述建立在多年的经验与现代技术的粒度分析;它不是决定性的。新方法和新应用旧技术经常出现。然而,这里显示的概念扩大到有价值的多年来。

图1所示。商用粒子上浆技术(主要是液态悬浮液)。

图1所示。商用粒子上浆技术(主要是液态悬浮液)。图片来源:布鲁克海文国家实验室仪器公司

分类

粒子大小的方法可以有很多种分类方法。

尺寸范围:很多值得注意的应用程序在1微米粒度分析中心。图1显示粒子大小与许多商业访问方法故意模糊的界定在1微米。

是什么原因周边地区1微米的重要性吗?

这个地区是一般的沉降和离心的分界线。密集的和/或大颗粒,沉积是好的。欧洲杯猜球平台密度较低的欧洲杯猜球平台粒子和/或更小、离心是有益的。密度和大小都有一个角色;在两个不同属性的选择方法。

第二,这个地区是一般的分离线之间的夫琅禾费衍射(FD)以及光散射。对于更大的粒子,古典FD欧洲杯猜球平台方法独立于粒子的折射率。对于较小的粒子,散射模式显欧洲杯猜球平台著不同的折射率粒子。

第三,与区计数测量变得更加困难(佐:电-和照片区)方法在这一地区。Electrozone方法受信噪比问题和photozone方法和光学扫描仪是受到衍射的影响。佐方法受到越来越多的巧合错误在这些更小的尺寸。

第四,能力解决图像与光学显微镜下变得更具挑战性的大约1微米。

这些语句是一个泛化。一阶估计,然而,他们提供良好的实际工作限制任何一个方法。在某些情况下,这些限制可能超越。但尺寸范围声称没有资格收到时应特别谨慎

成像与非:可能,仪器建立在成像能够记录的形状、结构和纹理以及浓度的大小。他们可以最好是区分不同的成分。成像方法构成的光学和电子显微镜,视频、全息术和摄影。图像分析仪经常,但是不正确,认为粒度分析的主要技术。

图像分析有许多缺点和问题。通常,没有足够的粒子测量给统计结果一致。欧洲杯猜球平台手动图像评价是主观的、缓慢和劳动密集型的。与额外的单粒子计数器、图像分析仪可能是巧合的影响。当自动化和计算机化,它变得越来越昂贵和巧合的影响可能是更具挑战性的识别。

非图像的方法产生类似球形的直径(ESD)。这是一个球体的直径,将提供相同的结果实际粒子。因此,各种方法可能导致不同的等效球面直径相同的粒子。这些变化是很重要的:他们在形状,显示信息结构,或者粒子的纹理。尽管如此,如果这种决定性的信息是必要的,那么一个图像分析仪是必需的。

分离度:分类进一步的关键是测量前粒子分裂的程度。欧洲杯猜球平台这里有三个分类:单粒子计数、分馏,有限和高分辨率和系综平均。

单粒子计数器(单亲中心)由图像分析仪、电- - - photozone计数器和粒子扫描仪。像图像分析仪,单亲中心符合计数的影响。欧元区计数器另外受阻塞的区域。Electrozone计数器通常需要高盐强度正常工作,这可能会导致聚合。然而,单亲中心是最受欢迎的选择当粒子需要计算以及大小。欧洲杯猜球平台

分馏方法包括筛选、沉降、离心和许多类型的粒子色谱法。主题如何测量,粒子可能有点分裂或完全分裂。欧洲杯猜球平台区别是至关重要的,当高分辨率结果是必要的。作为一个类,分馏方法相当缓慢。

系综平均的夫琅和费衍射(FD)和所有类型的光散射。大小分布信息的信号,决定在所有的信号和每个粒子在整个测量。因此,在一群粒子的平均结果。欧洲杯猜球平台作为一个类,整体平均器快速、简单自动化,可以放到网上。不过,总体而言,这项决议是坏的。

权重:粒度分布有两个坐标。大小,这是最常见的,一个等价球面直径,映射在x轴上;大小和总在每一个类,它映射在轴上。量通常是提供数量或体积,或质量的粒子。欧洲杯猜球平台如果粒子密度等于每一个尺寸,然后体积和质量的描述是等价的。

每个粒子重量分级方法观察不同程度的量。例如,光散射在非常小的粒子是由散射光的强度加权,这直径6的力量波动。欧洲杯猜球平台几大粒子可以掩盖了散射光信欧洲杯猜球平台号隐藏小颗粒的存在。电区粒子的体积重量的方法,不同直径的多维数据集。

尽管简单的写作从一种权重方程转换到另一个,结果这样经常错误。它是可能的,一些粒子没有衡量。欧洲杯猜球平台也有可能比实际测量分布相当广泛分布。

或者,在混合的方法,不同的范围是加权的方式不同。在这些情况下,错误在转换后的数据更夸张,因为权重。

只要可行,一个粒子大小的技术提供了优先权重没有转换。如果绝对数量是必要的,那么一个粒子计数器将更为可取。如果质量是重要的,那么乐器对质量会更好。如果少量的粒子分布的尾部是至关重要的,那么乐欧洲杯猜球平台器有能力检测这些会更好。

信息内容:最后主要分类包含的信息量需要回答一个特定问题的粒子大小。

往往只是一个数字来解决一个问题在粒子大小是必要的。这个数字可能是平均尺寸,或者它可能是一个集体要求像粒子在一个指定大小的90%。欧洲杯猜球平台质量保证或过程控制,这一数字可能足够了。方法只提供一个包含以下数量:浊度测量在一个波长;终点滴定的表面组织;和布莱恩测试对大颗粒的粉末样品。欧洲杯猜球平台

偶尔一次数量是必要的。也许是分布的宽度(单分散性测试)或两个累积尺寸,例如,第90届和第十百分位值(描绘金红石的有效性作为色素代理)。在亚微米范围内,DLS方法不断产生的平均宽度除了大小分布。

进一步的大小分布信息是经常很难找到,可能倾斜一个广泛分布,多个峰值的大小和相对数量多峰分布,或者几个粒子的存在在一个极端的分布。欧洲杯猜球平台分布有许多,密集的属性,需要一个高分辨率的方法。更广泛的规模分布信息往往是必要的色素和涂料行业。

最后,它是相关的谨慎。任何的现代技术粒度分析要求提供完整的大小分布信息,尽管他们常常无法证实这种说法。电脑是神奇的设备存储、检索和按摩数据;然而,除了图像增强,计算机无法经常改善粒子的分辨率大小的应用程序。这是标准技术的作用。

指定粒子筛选器

规范的两种:定量和定性。如果有必要每天运行30个样本,然后量化吞吐量规范。定性规范的一个例子是它的简单使用。

短的列表两种规格。列表是不明确的。然而,他们提供了一个良好的起点为关注查询需要回答之前做一个明智的选择。

量化规范

  • 再现性
  • 尺寸范围
  • 精度
  • 决议
  • 吞吐量
  • 精度

定性规范

  • 生命周期成本
  • 易用性
  • 支持
  • 多功能性

尺寸范围:零到无穷机很受欢迎。似乎解决很多问题:只有一个工具是必要的,现在和未来;较少的工作台空间是必要的;运营商学习曲线就会减少。其普遍性非常吸引人,造成零到无穷机器成为极受欢迎。这就是混合工具是重要的;他们混合多个方法。然而,有许多限制与零到无穷机器。然而,最大的是它们不存在。

首先,有理论上的限制,任何单一的方法。衍射通常局限于大小大于光源的波长。沉积被限制在高端的湍流雷诺数(大),在低端领域扩散。不难找到理论限制在任何方法。他们躺在一般假设或在随后的方程来计算结果。

第二,有一些限制相关方法在实际的应用工具。保证一个良好的动态信号响应的探测器在衍射装置的方式意味着原始大小类,通常情况下,对数间隔。这可能导致最终的大小类,完全覆盖了一半的总大小范围。加速加速测量离心机是有用的,但它经常扩大真正的大小分布。

第三,有限制的情况下,错误地推广到包括各种各样的样品。DLS粒子保持暂停是一个有用的方法。欧洲杯猜球平台低密度材料保持了足够长的欧洲杯足球竞彩时间使有价值的测量,但高密度材料不得。胶体金可能与离心机记录低至大约0.01微米由于其高密度。胶体聚苯乙烯的密度非常小,不能以同样低于0.05微米采用离心机。扩散会导致可疑的结果和测量是极其缓慢。

表1。分类粒度规格。来源:布鲁克海文国家实验室仪器公司

定量
规范
定性
规范
类别1:学术使用
  1. 精度
  2. 决议
  1. 生命周期成本
  2. 多功能性
类别2:研究与开发
  1. 精度
  2. 决议
  1. 多功能性
  2. 支持
  3. 成本
三级:质量保证
  1. 吞吐量
  2. 再现性
  1. 易用性
  2. 支持
  3. 维修/保养

第四,当子范围有限制,或不同的方法连接在一起。通常,每一个附属的区域需要一个转变:一个镜头,一个光圈,旋转的速度,等。在理论上,这是可行的。事实上,这是具有挑战性的链接没有创建工件分布在一起。这些经常被认为是真正的新手。一些制造商使用平滑来掩盖这些工件,但这可能造成重大损失的决议。不同的方法使用不同的权重和受到不同理论的限制,特别是在他们的极端。然而,在极端的情况下,他们是联系在一起。

尽管仪器生产商经常声称他们有理想,普遍适用的仪器,0到无穷大的机器,最是有限的,特别是在尺寸范围的极端。

吞吐量:吞吐量的想法是最关键的质量控制实验室,很多样品需要运行一天。速度分析是有时甚至考虑为一个测量。过程控制应用程序的一个实例。

一些方法是相当缓慢:图像分析和沉降小,低密度颗粒只是两个插图。欧洲杯猜球平台一些技术是相当快的:大多数类型的光散射。在一些粒子大小的应用程序,吞吐量实际上并不是一个问题。另一方面,它是一个主要因素。没有经验的用户经常认为测量持续时间将每个样本的总体时间来说是足够的。这是不正确的。确切的时间包括:抽样、样品制备、测量、计算、格式化和打印和清理。在某些情况下,热身或校准或调整仪器也可以大大增加每个实验的总时间。

自动化工具可能需要耗时的清洗/清洗周期。偶尔测量持续时间是每个样本的实际时间的一小部分。

准确性:精度是衡量一个实验值附近的真正价值。通常,真正的价值是不认可。这可能是因为不球形粒子。欧洲杯猜球平台可能是因为没有被完全准确测量,评估结果。在这些情况下,精度具有挑战性的评估。

样本变量的准确性依赖于知识(形状、密度、折射率等)和工具变量(校准、校准、温度)。好精度表明曾取样和样品制备方法。偶尔的准确性是至关重要的;有时候,事实并非如此。欧洲杯足球竞彩材料用于涂料工业必须准确分类。大颗粒影响薄膜涂层欧洲杯猜球平台的构建能力;中等大小的粒子光散射属性和小颗粒的欧洲杯猜球平台影响控制流变学。在质量和过程控制应用中,比较从批次比准确更重要。在这些情况下,再现性是主要的要求。

相对数字是令人满意的,如果他们不需要与其他方法或绝对的要求。然后准确性变得非常关键。

精度经常成为被历史乐器在一个特定领域的就业。虽然不是一个真正的定义,其实用性不容忽视。新仪器应该一致,或者至少,与历史的结果。但如果这个论点进行太远,那么坏的测量是延续。许多仪器主旨准确性与球面测试时的标准。没有许多可靠的标准。然而,有参考资料检查精度,重复性和决议。欧洲杯足球竞彩而有价值,这些都不是绝对的标准,因此,不应被混淆。

精度:仪器精度的衡量在重复测量方差相同的样本。精度限制分辨率,重现性和准确性。精度是一个有用的标准来评价工具,即使准确性不能得出结论。测量的精度+ / - 1%。然而,完整的精度可能会更糟。通常有良好的精度,但准确性差。

再现性:再现性是衡量样本的方差或instrument-to-instrument或操作员地,等等。如果只是一个工具,一个运算符,然后查询的再现性可能不是特别有趣。但如果有多个工厂操作多个用户,所有相同的制造商的模型后,然后检查再现性。如果它是比任何一个仪器的基本精度,然后寻找错误的原因。准备差异或变化从一种乐器吗?

仪器性能的变化比大多数新用户会想象。这些可以发生由于生产方法的改变,探测器响应,软件,或三者的混合物。

解决方法:在粒子大小分辨率有两个非常不同的含义。第一个意义影响最低可检测的差异在各种运行。这答案查询”,可以解决两个样品之间的差异吗?这个描述是与测量的准确性密切相关。

第二个定义影响大小分布的最小元素之间的明显差异。最简单的实例是两座山峰之间的比率在双峰分布。如果最低的比例是2比1,那么分辨率很低。如果是1.1比1,那么它是相当高的。组平均仪器,各种各样的光散射和衍射,特别是,是低分辨率的仪器中。

超过一个特定的点分辨率并不取决于渠道的数量在一个程控,通过报道的数量大小类,分辨率的输出设备(显示器、打印机)雇佣组织的结果。然而,很多制造商的要求将主旨决议中描述这些方法之一。分辨率,基本上,一个函数的基本仪器的信噪比。报道基本分辨率就像增加噪音:额外的数字实现,但他们没有意义。

在1微米,它是一个相当频繁发生的地面材料显示非常广泛分布。在这种情况下,没有出现重要的决议。

如果乐器的基本解决不确定,那么它是不可能知道真正隐藏实际的广泛分布,也许,相当多的信息?这些长尾是真的吗?低分辨率的仪器经常涂片导致不切实际的长尾分布。

准确性、精度、分辨率和重复性是大小范围的目的。最大的错误是在极端。如果它是可能的,乐器不应该购买仪器测量的极端。频繁的错误是检查乐器的中档然后继续使用它在一个或另一个极端。

的精度,精度等,应该遭到质疑如果这些真正的描述只是平均大小。如果没有明显的从制造商的文学,那么应该要求澄清。平均的分布是有可能变更。甚至仪器坏分辨率和instrument-to-instrument再现性可能获得的结果与平均1%或2%精度的一个工具。更大的时刻,像宽度的测量或偏态分布的尾巴,更容易受到不确定性。所以具体应注意这些差异统计评估工具时更加敏感。

支持:支持的特点是在良好的技术支持。制造商应该熟悉你的问题。他们应该能够显示样品制备方法。支持购买后,制造商应该提供充足的培训,良好的技术手册和专家可以帮助解释结果。

仪器制造商应具备与额外的工具来访问实验室证实的有效性建议工具。样品制备方法经常获得好测量的关键,制造商应该引导你在这部分粒子大小。一个正在进行的项目的开发仪器的制造商将保证用户不会很快过时。

易用性:易用性的概念完全是主观的。在一个阈值,这意味着自动化样品制备、自动化仪表控制和自动数据分析和打印都是无人值守。

一些制造商瞄准这个旗帜下的一个按钮的工具。

其他用户认为乐器是不完整和不完整的数据归档、检索和数据库管理系统。这些目标不是一个按钮。他们需要一个台式电脑操作的基本知识。

多功能性:多才多艺在这里描述为测量范围广泛的样本的能力在许多不同的样品制备条件和尺寸。例如,electrozone方法需要导电液体,它通常是水与电解质(盐)补充道。对于很多应用程序来说,这个条件不限制;对另一些人来说,它是。电子显微镜不能采用真空下崇高的样本。一些工具可以用于几乎所有的液体;其他人不能。方法可能会限制,或由一个特定的制造商可能会实施。

简介:定量和定性需求的组合和重要性在做出选择将取决于预期用途。

它可能危害分类提出了投入使用三个类别显示在表1。它也可以帮助关注最重要的因素是什么解决粒子大小的问题。

最不能那么容易分类。一个人的研究可能是一个不同的人的质量保证。然而,如果一个模式识别在这些类别之一是合适的,这应该是就业。

截至本指南之前,强调是相关的两个元素的粒子大小尚未提到——取样和样品制备。应该提到的大部分变异粒子尺寸测量最终是可跟踪的不正确的采样或样品计划。粒度分析结果只是适用当样本是典型的和合适的分散技术。

之前应该进行采样和样品制备粒子大小。因此,他们通常不直接由制造商粒子大小的仪器。然而,他们最有可能误差的主要来源。

问题思考:

  • 代表性样本。
  • 大前和/或密集粒子捕获或孤立的感应区欧洲杯猜球平台。
  • 不充分分散在亚微米范围内样品。

在选择买哪台仪器时,通常将样品寄往许多制造商。最大的问题在比较结果获得了这样的信念,所有的样品都准备以同样的方式。这是一个经常未能假定初始测量是正确的。(这也是真正当评估任何新粒子大小对历史数据库结果。)更优的方法是这样的:准备同样的代表性样本;建立最优技术分散样品;然后指导每一个制造商驱散示例以同样的方式。

表2。常见的陷阱和陷阱买粒径的仪器。来源:布鲁克海文国家实验室仪器公司

  1. 忽视正确的采样和样品制备时比较工具和技术。
  2. 试图用一个仪器满足不同的需求。
  3. 误解的最好使用不同的技术。
  4. 使用值计算而不是测量。

表2列出了一些常见的陷阱和缺陷,可能会导致一个不正确的粒子大小的选择工具。

已经写过很多粒子大小的基本原理。一些参考书目由那些感兴趣。

引用

  1. 特里•艾伦粒度测量,第四版,查普曼和大厅,1991。
  2. 布莱恩·凯微粒的直接表征,Wiley-lnterscience, 1981年。欧洲杯猜球平台欧洲杯线上买球
  3. 粒度分析的现代方法,h·g·巴斯编辑,Wiley-lnterscience, 1984年。欧洲杯线上买球
  4. 粒度分布:评估和鉴定,t . Provder编辑,美国化学学会研讨会系列332,华盛顿特区,1987年。
  5. 粒度分析1988年P.J.劳埃德编辑,Wiley-lnterscience, 1988年。欧洲杯线上买球
  6. 粒度分析,J.D. Stockham和如Fochtman编辑器,安阿伯市科学出版商Inc .,安阿伯市密歇根,1977。欧洲杯线上买球
  7. 布鲁斯·维纳要有光:描述物理胶体的性质,纳米颗粒,使用光散射聚合物和蛋白质,亚马逊数字服务有限责任公司- Kdp打印我们,2019。欧洲杯猜球平台

这些信息已经采购,审核并改编自布鲁克海文国家实验室仪器公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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引用

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  • 美国心理学协会

    布鲁克海文国家实验室仪器公司。(2021年,07年1月)。粒度分析:选择指南。AZoM。检索2021年7月5日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19987。

  • MLA

    布鲁克海文国家实验室仪器公司。“粒度分析仪:选择指南”。AZoM。2021年7月5日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19987 >。

  • 芝加哥

    布鲁克海文国家实验室仪器公司。“粒度分析仪:选择指南”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19987。(2021年7月5日访问)。

  • 哈佛大学

    布鲁克海文国家实验室仪器公司。2021。粒度分析:选择指南。AZoM, 05年2021年7月,//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19987。

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