Čím lépe porozumíte částicím, tím přesněji můžete předvídat a optimalizovat chování materiálů. V dnešním konkurenčním prostředí je přesná charakterizace kritických parametrů částic nezbytná pro dosažení vynikajících výsledků.
Anton Paar nabízí nejkomplexnější portfolio pro charakterizaci částic, které je k dispozici od jediného dodavatele na celém světě. Ať už podnikáte v jakémkoli odvětví, naše pokročilé přístroje pro charakterizaci částic umožňují přesné měření parametrů, které potřebujete ke zdokonalení a vylepšení svých materiálů.
| Přístroj | Měření | Technologie | ||
|---|---|---|---|---|
|
|
Plocha povrchu, velikost pórů |
Rozsah velikosti pórů 0,35 nm až 500 nm
Plocha povrchu BET Absolutní detekční limit: 0,1 m² (N2 77K) Specifický detekční limit: 0,01 m²/g (N2 77K) Aktivní plocha Absolutní detekční limit: 0,03 m² (H2 na platině 313 K) Specifický detekční limit: 0,003 m²/g (H2 na platině 313K) |
|
|
|
(Sypná) hustota, Vlastnosti toku prášku | ||
|
|
Reaktivní plocha | ||
|
|
Příprava vzorků | ||
|
|
Kapacita úložiště plynu | ||
|
|
Velikost částic, tvar částic |
Rozsah velikosti částic
0,5 µm – 16 000 µm |
|
|
|
Velikost částic |
Rozsah velikosti částic
0,3 nm až 10 µm |
|
|
|
Velikost částic, zeta potenciál |
Rozsah velikosti částic
0,3 nm až 12 µm |
|
|
|
Velikost částic, zeta potenciál |
Rozsah velikosti částic
0,3 nm až 12 µm |
|
|
|
Vlastnosti toku prášku, měrná hmotnost včetně pórů |
Rozsah velikosti částic
5 nm až 5 mm |
|
|
|
Vlastnosti toku prášku, hustota | ||
|
|
Plocha povrchu, velikost pórů |
Rozsah velikosti pórů
0,35 nm až 500 nm (průměr), 1,1 nm až 500 nm (pomocí N2), 0,35 nm až 1,1 nm (pomocí CO₂) Minimální měřitelná plocha povrchu 0,01 m²/g |
|
|
|
Velikost pórů |
Rozsah objemu
0,05 cm3 Rozsah velikostí pórů 1100 µm až 0,0064 µm |
|
|
Litesizer DIF 500 Zobrazit podrobnosti o produktu
Vytvořit požadavek |
|
Velikost částic |
Rozsah velikosti částic
0,01 µm až 3 500 µm |
|
|
Velikost částic, tvar částic a vnitřní struktura |
Rozsah velikosti částic / rozsah velikosti pórů
< 1 nm až 105 nm (q-rozsah (Cu K-alpha): 0,03 nm⁻¹ až 41 nm⁻¹) |
|
|
SAXSpoint 500 a 700 Zobrazit podrobnosti o produktu
Vytvořit požadavek |
|
Velikost částic, tvar částic a vnitřní struktura |
Rozsah velikosti částic / rozsah velikosti pórů
< 1 nm až > 300 nm (q-rozsah (Cu K-alpha): 0,01 nm⁻¹ až 41 nm⁻¹) |
|
|
(Skutečná) hustota |
4 cm³ až 135 cm³
|
|
|
|
(Skutečná) hustota |
4 cm³ až 135 cm³
|
|
|
|
Objem (otevřených) pórů |
4 cm³ až 135 cm³
|
|
|
|
|
(Skutečná) hustota |
0,25 cm³ až 4,5 cm³
|
|
|
|
Velikost částic, čistota krystalové fáze, krystalová struktura |
Velikost krystalitů 5 nm až 500 nm
Fázové frakce >0,1 % |
Co je charakterizace částic a proč je důležitá?
Charakterizace částic hraje klíčovou roli při plnění průmyslových norem a zajišťování absolutní bezpečnosti a spolehlivosti – ať už podnikáte v potravinářském, farmaceutickém nebo stavebním průmyslu.
Anton Paar nabízí řadu přístrojů pro charakterizaci částic, které umožňují přesné měření velikosti částic, velikosti pórů, tvaru částic, vnitřní struktury, zeta potenciálu, plochy povrchu, reaktivní plochy a mnoha dalších parametrů.
Co je charakterizace částic?
Částice jsou pevné, kapalné nebo i plynné materiály o velikosti od nanometrů po milimetry. Procesem charakterizace lze identifikovat důležité vlastnosti, jako jsou:
Velikost a rozložení: Porozumění tomu, jak se částice liší velikostí a rozložením v látce, může ovlivnit vlastnosti, jako je tok, reaktivita a celková stabilita produktu.
Tvar: Geometrie částice může ovlivnit její chování v různých podmínkách – což má vliv na funkčnost produktů v aplikacích, jako jsou nátěry, katalyzátory a léčiva.
Plocha povrchu: Velikost vystaveného povrchu ovlivňuje interakci částic mezi sebou navzájem i s ostatními látkami. To je důležité zejména pro procesy, jako je rozpouštění, reaktivita a absorpce.
Zeta potenciál: Míra povrchového náboje může předvídat stabilitu částic v suspenzi, což má zásadní význam pro koloidní chemii a návrh složení suspenzí.
Pórovitost: Určuje, jak částice absorbuje kapaliny nebo plyny. To je důležité například při filtraci a katalýze.
Jaké jsou typy charakterizace částic?
Charakterizace částic zahrnuje použití řady analytických technik k porozumění fyzikálním vlastnostem částic v materiálu a jejich kvantifikaci. Každá metoda nabízí jedinečné poznatky, které jsou nezbytné pro optimalizaci kvality, funkčnosti a bezpečnosti produktů v různých průmyslových odvětvích – od farmaceutického průmyslu po kosmetiku a pokročilé materiály.
Základní typy charakterizace částic jsou uvedeny níže.
1. Analýza velikosti částic
Analýza velikosti částic patří mezi nejzákladnější měření, které udává rozložení částic ve vzorku. To má zásadní význam pro pochopení chování částic ve výrobních a aplikačních procesech. Mezi běžné metody patří laserová difrakce, dynamický rozptyl světla (DLS) a prosévání.
2. Tvar a morfologie částic
Tvar částic ovlivňuje vlastnosti materiálu, jako je tok, shlukování a velikost povrchu. Porozumění tvaru je důležité zejména v odvětvích, jako je farmaceutický průmysl, kde morfologie účinných látek může ovlivnit rozpustnost a biologickou dostupnost léčiv. Mezi metody patří zobrazovací techniky (optická mikroskopie, SEM) a automatizovaná analýza obrazu.
3. Analýza povrchové plochy a velikosti pórů
U částic, pro které jsou klíčové povrchové interakce (jako jsou katalyzátory, adsorbenty nebo léčiva), patří mezi významné parametry plocha povrchu a pórovitost. Důležitou metodou pro jejich měření je analýza povrchu BET.
4. Analýza zeta potenciálu
Zeta potenciál měří elektrický náboj na povrchu částic, který přímo ovlivňuje jejich stabilitu v suspenzi. To má zásadní význam pro složení produktů, jako jsou emulze, suspenze a nátěry. Mezi používané metody patří elektroforetický rozptyl světla (ELS).
5. Analyzátory hustoty pevných látek
Znalost hustoty pevných látek pomáhá určit, jak se budou částice chovat v daném prostředí, zejména v případě suspenzí a emulzí. Mezi používané metody patří plynová pyknometrie a analýza setřesné hustoty.
6. Tokové vlastnosti a reologie prášků
V průmyslových odvětvích, kde se pracuje se sypkými prášky – například ve farmaceutickém, chemickém a potravinářském průmyslu – mohou tokové vlastnosti prášku významně ovlivnit výrobu. Velikost částic, jejich tvar a povrchová struktura ovlivňují chování prášků při zpracování. Pro tento druh analýzy jsou obzvláště užitečné analyzátory toku prášku.
Kdy byste měli použít charakterizaci částic?
Zde je několik klíčových scénářů, ve kterých je charakterizace částic nezbytná:
1. Vývoj a inovace produktů
Porozumění chování a vlastnostem částic v materiálech ve fázi výzkumu a vývoje pomáhá vytvářet produkty, které splňují požadované specifikace. Velikost, tvar, povrch a pórovitost částic ovlivňují vlastnosti materiálů – od léčiv po pokročilé kompozity.
2. Kontrola kvality a konzistence
Pro výrobce má zásadní význam udržování konzistence výrobků v jednotlivých šaržích. I malé rozdíly ve vlastnostech částic mohou vést k významným rozdílům ve funkčnosti, stabilitě nebo trvanlivosti výrobku.
3. Optimalizace procesu
V mnoha průmyslových odvětvích – od potravinářství až po farmaceutický průmysl – může sypkost, rozpustnost a stlačitelnost prášků a částic výrazně ovlivnit výrobní procesy.
4. Odstraňování problémů a jejich řešení
Pokud se vyskytnou problémy ve výrobě nebo ve funkčnosti produktu, může charakterizace částic pomoci identifikovat hlavní příčinu, například nesrovnalosti ve velikosti částic, změny zeta potenciálu a vliv plochy povrchu nebo pórovitosti na adsorpci.
5. Soulad s předpisy
Mnoho průmyslových odvětví podléhá přísným regulačním požadavkům týkajícím se fyzikálních vlastností materiálů. Například u léčiv může velikost, tvar a povrch účinných látek ovlivnit jejich biologickou dostupnost a účinnost.
6. Environmentální a bezpečnostní aspekty
Charakterizace částic umožňuje účinně monitorovat kvalitu ovzduší, posuzovat bezpečnost nanočástic používaných v kosmetice nebo v průmyslových aplikacích a kontrolovat nebezpečí prašnosti v průmyslových odvětvích, jako je těžba, stavebnictví nebo zemědělství. To přispívá k bezpečnosti materiálů pro pracovníky, spotřebitele a životní prostředí.
Proč charakterizace částic se společností Anton Paar?
I přes šíři portfolia přístrojů společnosti Anton Paar pro charakterizaci částic mají tyto přístroje jeden společný rys:
Naše specializované vědecké týmy vyvíjejí inovativní řešení charakterizace částic v úzké spolupráci s uživateli, což vede ke vzniku těch nejlepších řešení pro měření porézních materiálů a prášků.
Portfolio přístrojů od jednoho dodavatele
Nejširší portfolio přístrojů pro charakterizaci částic nabízené jedním dodavatelem s celosvětovou působností: Využijte našich dlouholetých zkušeností v oboru a zajistěte si pohodlí spolupráce s jedním důvěryhodným partnerem pro všechny vaše potřeby v oblasti měření.
Granulace a sušení: výzvy související s tabletováním
Tablety se skládají z účinných farmaceutických látek (API) a pomocných látek, které zvyšují kvalitu zpracování prášku a dávkování. Obojí závisí na správných parametrech přístroje a manipulaci s práškem během procesu granulace a sušení.
Tato zpráva zkoumá absopční schopnost rozemleté a přesáté laktózy a methylcelulózy jako pomocných látek s cílem odhadnout jejich chování během granulace za vlhka. Stejné pomocné látky byly testovány také za různých teplot z důvodu reprodukovatelnosti sušicího účinku fluidního lože sušičky. Výsledky ukázaly, že adsorpce vlhkosti během granulace a následné sušení ovlivňují tokové a kompresní vlastnosti prášků.
Charakterizace katalyzátorů
Charakterizace katalyzátorů, a to jak před reakcí, tak v podobě po použití, může poskytnout cenné informace o efektivnosti a účinnosti katalytického procesu a pomoci při navrhování nových katalyzátorů. Nejdůležitějšími parametry v této souvislosti jsou velikost pórů, objem pórů, aktivní plocha povrchu, velikost částic, kyselost povrchu, fluidizační chování a kohezní vlastnosti.
Stáhněte si tuto aplikační zprávu a zjistěte, jak porozumění všem těchto parametrům – získaným experimenty na přístrojích Anton Paar pro charakterizaci částic – přispívá k vývoji katalyzátorů a kontrole kvality.
Charakterizace potravin
Proces přípravy, výroby a balení potravinového prášku vyžaduje konzistenci jednotlivých šarží, aby byla zajištěna bezpečnost a loajalita spotřebitele. Poznatky získané experimentálním měření na přístrojích Anton Paar pro charakterizaci částic, které analyzují hustotu, velikost částic, kohezní síly, stlačitelnost a permeabilitu, mohou přispět k vyšší kvalitě a konzistentnosti potravinářských prášků.
Tato aplikační zpráva se zaměřuje na sušené mléko a hladkou mouku, protože se jedná o všudypřítomné produkty a současně i o klíčové ingredience mnoha jiných potravinářských výrobků a doplňků stravy.
Charakterizace kovových prášků
Kovové prášky mají zásadní význam v práškové metalurgii, jako je aditivní výroba, kde jejich vlastnosti zajišťují vysokou kvalitu výrobků. Používají se tradiční metody analýzy prášků, jako je prášková reologie, dynamický rozptyl světla, BET a měření hustoty.
Tato zpráva vysvětluje, jak tyto doplňkové metody hodnotí tokové vlastnosti, pórovitost, stlačitelnost, hustotu a velikostní rozložení. Charakterizace kovových prášků pomocí těchto přístrojů umožňuje zajistit plynulý tok výroby, udržet stabilitu slinutých výrobků a zjistit, zda přebytečný prášek z předchozích šarží zůstává použitelný.
