静的なレーザーの分散を使用して粒度の分析

AZoNano 著

目録

導入
粒度を測定するための技術
分散のための必要性
ぬれた分散
乾燥した分散
Fritsch について

導入

粒度の決定のための共通の技術の 1 つはふるっています。 ふるうことは簡単な方法です。 それは低価格であり、元の標本からの複数のサンプルは複数の使用のために準備することができます。 ただし、ふるうことは時間のかかり、結果は極めて限られ粒度のためにだけ得ることができます。 普通ふるうことからの結果は操作のふるい、ピリオド、ふるいの粒子および形のようなある物理的性質の番号またはサンプルの粘着性を移動する方法のような複数の要因が原因で変えます。 なお、ふるいの網のギャップの実寸はわずかなサイズからの大きい変化があることができます。 これらの限定が原因で、少数のミリメートルより小さいサイズ分けの粒子のためのこの技術は広く、特に光散乱法と取替えられています。

装置を分散させる図 1. 静的なレーザー。

粒度を測定するための技術

静的なレーザー光線の分散が少数のミリメートルまでおよそ 10-20 nm から及ぶ粒度を測定するのに使用することができます。 粒子がレーザ光線によって照らされるとき、光散乱は観察され、サイズは角の強度の分布から断固としたである場合もあります。 この計算をサポートする物理的な理論は幾分大きい粒子のための Fraunhofer 理論および大きく、小粒子に両方とも適用する三重理論です。

粒子は直径が明快なレーザー光線の波長より大きくないとき定義された 「小さいです」。 通常、 500 と 700 nm 間の波長のレーザーの粒子の Sizers の使用のレーザー光線。 従って、 Fraunhofer と三重の限界間の転移は領域 0.5-1 のμm で起こります。 三重および Fraunhofer の限界が粒度によって決まるだけまたなりませんことが完全を期すために、サンプル材料および特定のアプリケーションで言われなければ。

分散のための必要性

粒子が集塊の形にあることは可能です。 集塊は分散する必要があり、クラスタは分かれている必要があります。 通常、分散の 2 つのクラスは使用できます: ぬれた分散および乾燥した分散。

ぬれた分散

ぬれた分散の間に、サンプル粉か中断は適切な液体で満ちている閉回路に追加されます。 この混合物はレーザ光線が粒子のアンサンブルを照らすことができる測定のセルを通して絶えずポンプでくまれます。 測定回路のポンプの間に、超音波はシステムに適用され集塊の破壊を可能にします。 単一の、分けられた粒子は作り出されます。 多重散乱プロセスが測定の結果を変えるかもしれないので測定回路に追加される量の材料は注意深く制御されなければなりません。

多重散乱は最初に粒子によって分散するライトが測定のセルを残す前の第 2 粒子で分散する事実を示します。 材料の正しい量が使用されることを保障するためには、ビーム不明瞭化はシステムへのサンプル材料を入れている間観察されます。 ビーム不明瞭化はオリジナルの経路から分散するライトのパーセントを提供します。 10-15% という値はビーム不明瞭化のための好ましい値であると証明しま信頼できる測定を保障します。 図 2 は粒度の機能としてレーザーの粒子 Sizer と FRITSCH ANALYSETTE 22 MicroTec のビーム不明瞭化の 10% か 20% を得るためにサンプル物質的な必要のボリュームを示します。

図 2. は 10 および 20% のビーム不明瞭化を得るためにサンプル物質的な必要の総ボリュームを計算しました。 計算はアルミナの光学パラメータと三重理論を使用して行われました。 粒度の小さいμm より約 1 つのためにサンプル材料の要求された量は材料の R.i. によってかなり影響を及ぼされます。

大きい粒子は小粒子より材料の大いに多くを必要とします。 粒子の小さいより 0.5 のμm のために、必要な材料の量は再度増加します。 正確な値は粒度にだけ、また図 2. で明記されない材料の R.i. によって決まりますが。 ぬれた分散の限界の 1 つは液体のある特定の材料を測定することは困難であることです。 それらは水または他の有機溶剤で分解するかもしれませんまたは化学反応に直面して下さい。 このような場合乾燥した測定は貴重な代わりです。

乾燥した分散

乾燥した分散で材料はいわゆるベンチュリ管のノズルを通る空気ストリームで加速され、ノズルの後ろですぐに拡大します。 非常に乱流ストリームは他の集塊および粒子と衝突するように集塊をすぐに回します。 これにより非総計に集塊を引き起こします: 単一の粒子はそれから測定することができます。

ただし、水の超音波の導入と比較されて、このプロセスはより少なく有効で、乾燥した分散の測定を少数のマイクロメートルの等級の粒度に限定します。 また、この方法は材料の物理的性質によって強く決まります。 乾燥するために比較されたときおよび容易な流れるぬれた、脂肪質に含んでいること、また粘着性がある材料は当然空気ストリーム材料でより分散し大いににくいです。 乾燥した分散プロセスの効率を改善するためには、ある器械は物質的なストリームが加速されるバッフル版を織込んでいます。 これらのバッフル版に当るとき、集塊は効果的に破壊されますが、不運にも特に柔らかい材料のために、一次粒子の製粉はまた発生します。 この場合、生じる粒度分布は物質的なストリームを加速するのに使用される空気の圧力によって決まります。 集塊が破壊されるように要求しない測定のゾーンにサンプル材料を入れるのにアプリケーションでは落ちるシュートが使用することができます。 材料の連続的な挿入は振動送り装置によって確立され、粒子は計器に単に落ちます。 それらは掃除機とそして集められるか、または引くことができます。

図 3 はレーザーの粒子 Sizer と ANALYSETTE 22 MicroTec で落ちるシュートを使用して鉄の粉の 2 つの測定を示します。

図 3。 FRITSCH ANALYSETTE 22 MicroTec の落ちるシュートを使用して鉄の粉の 2 つの乾燥した測定と。 より良いサンプルはより粗いサンプルが 500 のμm と 1.4 mm 間のふるい分級物の間、 125μm と 355μm 間のふるい分級物です。

Fritsch について

Fritsch はサンプル準備および粒子のサイジングのためのアプリケーション指向の実験室の器械の国際的に一流の製造業者の 1 つです。

Fritsch によって供給される器械の範囲は下記のものを含んでいます:

  • ハード壊れやすいの押しつぶすこと、マイクロ製粉、混合、繊維状均質化、およびゴムまたは柔らかい材料のための製造所は中断でまたは乾燥します。
  • レーザーの回折、ダイナミックな光散乱およびふるうことによる粒度の決定のための器械。
  • 乾燥した、ぬれたサンプル、制御されたサンプル挿入および超音波清浄の代表的な分割のための実験室の器械。

この情報は Fritsch によって提供される材料から供給され、見直され、そして適応させて。

このソースのより多くの情報のために、 Fritsch を訪問して下さい

Date Added: Mar 1, 2012 | Updated: Jul 15, 2013

Last Update: 15. July 2013 16:10

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