粒徑分析、粒徑測量或簡稱粒徑是確定固體粉末或液體樣品中顆粒的粒徑範圍和平均粒徑的技術程序或實驗室技術的統稱。
粒度分析是粒子科學的一部分,其測定一般在粒子技術實驗室進行。其中粒度分析里的粒度主要是指粒徑分布。 粒度測量通常是通過稱為粒度分析儀 (PSA) 的設備實現的,這些設備基於不同的技術,傳統的方法主要有篩分法、顯微鏡法(高清晰度圖像處理)、布朗運動分析、庫爾特電感應法、重力沉降法、離心沉降法等(詳見下面其它參考),這些測試方法操作繁瑣、測試時間較長、不能在線測量等。
雷射粒度儀是目前用途最廣泛的一種,其中靜態光散射衍射粒度儀它的粒徑測量範圍廣、適用範圍廣泛、重現性好、測量速度快、操作方便且可實現在線測量,一次測量可以得出多種粒度數據,如體積平均粒徑、粒度曲線、區間粒度分布和累計粒度分布等。主要利用測量雷射通過顆粒時的的光能分布,然後反演算推出粒子粒度分布。 粒度分析儀主要是檢測粒徑分布情況,而粒徑在化學、食品、礦業、林業、農業、保健品、製藥、能源和運輸行業里有重要意義。
粒徑測量通常是通過稱為粒徑分析儀的設備實現的,這些設備基於不同的技術,傳統的方法主要有篩分法、顯微鏡法(高清晰度圖像處理)、布朗運動分析、庫爾特電感應法、重力沉降法、離心沉降法等,這些測試方法操作繁瑣、測試時間較長、不能在線測量等。
顆粒的大小與分佈對產品的特性、加工、品管是非常重要的資訊。一般來說,動態光散射法(DLS)因散射光強度與顆粒尺寸的六次方成正比,對大顆粒非常敏感,適合奈米等級顆粒量測,並可加zeta potential模組測量介面電位;雷射繞射法(Laser Diffraction)範圍廣泛,有濕式及乾式等不同進樣方式,可依樣品種類及需求選擇適合的機型與分散槽種類。
運用光的散射原理,可用來測定懸浮在液態或氣態,抑或是乾粉類中沉積物的粒徑分布。彈性光散(Elastic Light Scattering),是量測微米到毫米顆粒大小範圍的主要方法。ELS散射光的頻率與入射光相同時,其代表散射光強度為顆粒光學性質和粒度的函數。顆粒散射光強度會包含下列變數:粒度、散射角、顆粒折射率、介質折射率和光波長等變數。必須將樣品濃度控制在合宜範圍內,那麼可使樣品散射出足夠的強度;同時也將樣品濃度確認控制在顆粒間相互作用最小的程度,以及最小倍數散射,使得測量能建立在單個彈性顆粒散射的計算基礎上。
接著,依據微粒系統的基本假設,假定樣品折射率和顆粒濃度均一常數值。符合上述條件後,散射強度只為散射角、顆粒形狀和粒度的函數。如此一來,散射強度、散射角、 顆粒形狀和粒度之間的關係已知,我們就可以透過測量散射光角度,分析散射強度圖中,特定形狀所代表的粒度分布。
我們提供CILAS底下的 雷射粒徑分析儀 、顯微形狀分析儀 、奈米級粒徑分析儀 等各式粒徑分析儀器。、
粒徑分析儀商品名稱 | 產品敘述 |
PSA 990 雷射粒徑分析儀 | 雷射(Laser Diffraction)粒徑分析的標準機型,基於米氏(Mie)及 弗勞恩霍夫爾(Fraunhofer)散射理論量測,符合ISO 13 320,針對日常常規分析設計,簡單易用、快速省時、穩定可靠。 |
PSA 1090 雷射粒徑分析儀 | 雷射(Laser Diffraction)粒徑分析的標準機型,基於米氏(Mie)及 弗勞恩霍夫爾(Fraunhofer)散射理論量測,符合ISO 13 320,針對日常常規分析設計,簡單易用、快速省時、穩定可靠。 |
Shape Analyzer 顯微形狀分析儀 | 具高解析CCD相機,可擷取粒子影像,串接CILAS粒徑分析儀,同時分析粒徑及粒子形狀,藉由影像判斷分散狀況是否良好、粒子是否完整或破碎、不同材料均勻程度、汙染雜質分析等 |
Nano DS 奈米粒徑分析儀 | Nano DS奈米粒徑分析儀結合了動態光散射(DLS)及靜態光散射(SLS)技術,提供準確、高重複性、高解析度的粒徑量測。 |
PSA 990 雷射粒徑分析儀 | PSA 1090 雷射粒徑分析儀 | Shape Analyzer 顯微形狀分析儀 | Nano DS 奈米粒徑分析儀 | |
粒徑範圍 | 0.2 - 500 μm | 0.04-500 μm | 0.5 - 2,500 μm | 0.3 nm to 10 μm |
重複性 | < 1 % | < 1 % | < 1% | |
雷射波長 | 830 nm | 635 and 830 nm | ||
攪拌速率 | 180~500 rpm可調 | 180~500 rpm | ||
超音波 | 最高50 W,可調 | 最高50 W,可調 | ||
重量 | ~50kg | ~55kg | 14.5 kg | |
尺寸 | 830 x 560 x 480 (mm) | 890 x 530 x 430 (mm) | 341 x 218 x 533 mm | |
可取得數據 | 圓度、凸度、球型、長寬比、面積、形狀因子等 | |||
光源 | Laser Diode @ 638 nm | |||
散射角度 | 10° (正向散射) to 150°(背向散射) |
1. 可選濕式或乾式進樣
2. 擴充性佳,可擴充粒子形狀分析模組、小體積樣品進樣、自動進樣器、溶劑循環系統、遠端控制模組等
3. 進階快速標準流程(SOPs)管理
4. 符合ISO 13 320
5. 符合CFR 21 Part 11規範要求
6. 客製化報告編輯
1. 可選濕式或乾式進樣
2. 擴充性佳,可擴充粒子形狀分析模組、小體積樣品進樣、自動進樣器、溶劑循環系統、遠端控制模組等
3. 進階快速標準流程(SOPs)管理
4. 符合ISO 13 320
5. 符合CFR 21 Part 11規範要求
6. 客製化報告編輯
1. 可串接CILAS粒徑分析儀,同時獲得粒徑及形狀訊息
2. ExpertShape 軟體提供包含圓度、凸度等超過100種形狀特性
3. 自動影像擷取及分析
1. 兼具動態光(DLS)及靜態光(DLS)技術
2. 多峰粒徑分佈量測
3. 穩定免維護設計,壽命長
4. 軟體操作簡單易懂
5. 符合ISO 13320、13321及21 CFR part 11規範要求
雷射粒徑分析儀使用雷射照射到粒子上所產生的散射及繞射等物理現象,其繞射散射光強度均與粒子的大小有關,觀測其光強度可應用Mie散射理論和Fraunhofer繞射理論以求得粒徑分布。粒徑大於波長的時候,由Fraunhofer繞射理論求得的繞射光強度和Mie散射理論求得的散射光強度大體是一致的。因此可以把Fraunhofer繞射理論作爲Mie散射理論的近似處理,這時光散射(繞射)的方向幾乎都集中在前方,解出粒子的光強度分布就可以定出粒徑。當粒徑接近或小於波長的時候,有必要根據Mie散射理論作進一步計算,在Mie散射中的散射光強度由入射光波長、粒徑、粒子和介質的相對折射率來確定 。