Minél jobban megérti a részecskéket, annál pontosabban tudja előrejelezni és optimalizálni az anyagok viselkedését. A mai versenyhelyzetben a kritikus paraméterek pontos részecskejellemzése elengedhetetlen a kiváló eredmények eléréséhez.
Az Anton Paar a világon egyetlen szolgáltatótól elérhető, legátfogóbb részecskejellemzési portfóliót kínálja. Bármelyik iparágban is dolgozik, fejlett részecskejellemző műszereink lehetővé teszik az anyagai finomításához és tökéletesítéséhez szükséges paraméterek pontos mérését.
| Műszer | Mérés | Technológia | ||
|---|---|---|---|---|
|
|
Fajlagos felület, pórusméret |
Pórusméret-tartomány 0,35 nm és 500 nm között
BET felület Abszolút kimutatási határ: 0,1 m² (N2 77K) Fajlagos kimutatási határ: 0,01 m²/g (N2 77K) Aktív terület Abszolút kimutatási határ: 0,03 m² (H2 Platinán 313 K) Fajlagos kimutatási határ: 0,003 m²/g (H2 Platinán 313K) |
|
|
|
(Ömlesztett) sűrűség, a por áramlási tulajdonságai | ||
|
|
Reaktív terület | ||
|
|
Minta-előkészítés | ||
|
|
Gáztárolási kapacitás | ||
|
|
Részecskeméret, részecskeforma |
Szemcseméret-tartomány
0,5 µm – 16.000 µm |
|
|
|
Részecskeméret |
Részecskeméret-tartomány
0,3 nm – 10 µm |
|
|
|
Részecskeméret, zéta-potenciál |
Részecskeméret-tartomány
0,3 nm – 12 µm |
|
|
|
Részecskeméret, zéta-potenciál |
Részecskeméret-tartomány
0,3 nm – 12 µm |
|
|
|
Poráramlási tulajdonságok, geometriai sűrűség |
Részecskeméret-tartomány
5 nm – 5 mm |
|
|
|
Poráramlási tulajdonságok, sűrűség | ||
|
|
Felszíni terület, pórusméret |
Pórusméret-tartomány
0,35–500 nm (átmérő), 1,1 nm –500 nm (N2 esetében), 0,35 – 1,1 nm (CO₂ esetében), Minimálisan mérhető felszíni terület 0,01 m²/g |
|
|
|
Pórusméret |
Térfogattartomány
0,05 cc Pórusméret-tartomány 1100 µm – 0,0064 µm |
|
|
|
Részecskeméret |
Részecskeméret-tartomány
0,01 µm – 3500 µm |
|
|
|
Részecskeméret, részecskealak és belső szerkezet |
Részecskeméret-tartomány / pórusméret-tartomány
< 1 nm –105 nm (q tartomány (Cu K-alpha): 0,03 nm⁻¹ – 41 nm⁻¹) |
|
|
|
Részecskeméret, részecskealak és belső szerkezet |
Részecskeméret-tartomány / pórusméret-tartomány
< 1 nm –300 nm (q tartomány (Cu K-alpha): 0,01 nm⁻¹ – 41 nm⁻¹) |
|
|
|
(Valódi) sűrűség |
4 cm³–135 cm³
|
|
|
|
(Valódi) sűrűség |
4 cm³–135 cm³
|
|
|
|
(Nyitott) cellatartalom |
4 cm³–135 cm³
|
|
|
|
|
(Valódi) sűrűség |
0,25 cm³–4,5 cm³
|
|
|
|
Részecskeméret, fázistisztaság, kristályszerkezet |
Kristallitméret 5 nm és 500 nm között
Fázisfrakciók >0,1% |
Mi az a részecskejellemzés és miért fontos?
A részecskék jellemzése központi szerepet játszik az ipari szabványok betartásában, valamint az abszolút biztonság és megbízhatóság biztosításában – legyen szó akár az élelmiszer-, gyógyszer- vagy építőiparról.
Az Anton Paar olyan részecskejellemző eszközök széles választékát kínálja, amelyek lehetővé teszik a részecskeméret, a pórusméret, a részecskeforma, a belső szerkezet, a zéta-potenciál, a felület, a reaktív terület és még sok más pontos mérését.
Mi az a részecskejellemzés?
A részecskék olyan szilárd, folyékony vagy akár gázalapú anyagokat jelentenek, amelyek mérete a nanométertől a milliméterig terjed. A jellemzési folyamat során olyan kritikus tulajdonságok azonosíthatók, mint például:
Méret és eloszlás: A részecskék méretének és anyagon belüli eloszlásának megértése befolyásolhatja az olyan tulajdonságokat, mint az áramlás, a reakcióképesség és a termék általános stabilitása.
Alak: A részecskék geometriája befolyásolhatja, hogy hogyan viselkednek a különböző körülmények között – ez befolyásolja a termék teljesítményét olyan alkalmazásokban, mint a bevonatok, katalizátorok és gyógyszerek.
Felület: A felület nagysága befolyásolja, hogy a részecskék hogyan lépnek kölcsönhatásba egymással és más anyagokkal. Ez különösen fontos az olyan folyamatok esetében, mint az oldódás, a reakcióképesség és az abszorpció.
Zéta-potenciál: Ez a felületi töltés mérőszáma, amely megjósolja a részecskék szuszpenzióban való stabilitását, ami kulcsfontosságú a kolloidkémia és a szuszpenziók formulázása során.
Porozitás: Ez határozza meg, hogy egy részecske hogyan szívja fel a folyadékokat vagy gázokat, ami olyan területekre van hatással, mint a szűrés vagy a katalízis.
Melyek a részecskejellemzés különböző típusai?
A részecskejellemzés különféle analitikai módszerek alkalmazását foglalja magában annak érdekében, hogy megértsük és számszerűsítsük az anyagban található részecskék fizikai tulajdonságait. Mindegyik módszer egyedi betekintést nyújt, amely elengedhetetlen a termékminőség, a teljesítmény és a biztonság optimalizálásához a különböző iparágakban – a gyógyszeripartól a kozmetikumokon át a fejlett anyagokig.
Az alábbiakban a részecskejellemzés legfontosabb típusai láthatók.
1. Részecskeméret-elemzés
Az egyik legalapvetőbb mérés, a részecskeméret-elemzésa részecskék eloszlását határozza meg a mintán belül. Ez kulcsfontosságú annak megértéséhez, hogy a részecskék hogyan viselkednek a gyártási és felhasználási folyamatok során. A leggyakoribb módszerek közé tartozik a lézerdiffrakció, a dinamikus fényszórás (DLS) és a szitálás.
2. A részecskék alakja és morfológiája
A részecskék alakja befolyásolja az anyag tulajdonságait, például az áramlást, a tömörödést és a felületet. Az alak megértése különösen fontos az olyan iparágakban, mint a gyógyszeripar, ahol a hatóanyagok morfológiája befolyásolhatja a gyógyszerek oldhatóságát és biológiai hozzáférhetőségét. A technikák közé tartoznak a képalkotó technikák (optikai mikroszkópia, SEM) és az automatizált képelemzés.
3. Felszíni felület- és porozitáselemzés
Az olyan részecskék esetében, ahol a felületi kölcsönhatások kulcsfontosságúak – például katalizátorok, adszorbensek vagy gyógyszerek –, a felület és a porozitás fontos paraméterek. Ezek mérésére a BET felületelemzés az egyik legfontosabb módszer.
4 Zétapotenciál-elemzés
A zéta-potenciál a részecskék felületén lévő elektromos töltést méri, ami közvetlenül befolyásolja a részecskék szuszpenzióban való stabilitását. Ez kritikus fontosságú az olyan termékek, mint az emulziók, szuszpenziók és bevonatok készítésénél. A technikák közé tartozik az elektroforézises fényszórás (ELS).
5 Sűrűségelemzés szilárd mintákhoz
A szilárd sűrűség megértése segít annak meghatározásában, hogy a részecskék hogyan viselkednek egy adott közegben, különösen a szuszpenziók és emulziók esetében. A módszerek közé tartozik a gázpiknometria és a tömörített sűrűségelemzés.
6 Poráramlás és -reológia
Az ömlesztett porokkal foglalkozó iparágakban – például a gyógyszeriparban, a vegyiparban és az élelmiszeriparban – a por áramlási tulajdonságai jelentősen befolyásolhatják a termelést. A részecskék mérete, alakja és felületi textúrája mind hozzájárul ahhoz, hogy a porok hogyan viselkednek a feldolgozás során. A poráramlás-elemző készülékek különösen hasznosak az ilyen típusú elemzésekhez.
Mikor érdemes részecskejellemzést használni?
Íme néhány kulcsfontosságú forgatókönyv, ahol a részecskék jellemzése nélkülözhetetlen:
1. Termékfejlesztés és innováció
Az anyagaiban lévő részecskék viselkedésének és tulajdonságainak megértése a kutatási és fejlesztési fázisban segít a kívánt specifikációknak megfelelő termékek létrehozásában. A részecskék mérete, alakja, felülete és porozitása mind befolyásolják az anyag teljesítményét – a gyógyszerektől a fejlett kompozitokig.
2. Minőségellenőrzés és következetesség
A gyártók számára létfontosságú a termékek következetes minőségének fenntartása a különböző gyártási tételek között. A részecskék tulajdonságainak kis eltérései is jelentős különbségeket eredményezhetnek a termék teljesítményében, stabilitásában vagy eltarthatóságában.
3 Folyamatoptimalizálás
Számos iparágban – az élelmiszergyártástól a gyógyszergyártásig – a porok és részecskék folyékonysága, oldhatósága és összenyomhatósága nagyban befolyásolhatja a gyártási folyamatokat.
4 Hibaelhárítás és problémamegoldás
Ha problémák merülnek fel a termelésben vagy a termék teljesítményében, a részecskék jellemzése segíthet azonosítani a kiváltó okokat, például a részecskeméret következetlenségeit, a zéta-potenciál változásait, valamint azt, hogy a felület vagy a porozitás hogyan befolyásolja az adszorpciót.
5 Jogszabályi megfelelőség
Számos iparágban szigorú szabályozási követelmények vonatkoznak az anyagok fizikai tulajdonságaira. A gyógyszerekben például a hatóanyagok mérete, alakja és felülete befolyásolhatja a gyógyszer biológiai hozzáférhetőségét és hatékonyságát.
6. Környezeti és biztonsági megfontolások
A részecskék jellemzésével hatékonyan ellenőrizhető a levegő minősége, értékelhető a kozmetikumokban vagy ipari alkalmazásokban használt nanorészecskék biztonságossága, és ellenőrizhető a porveszély az olyan iparágakban, mint a bányászat, az építőipar vagy a mezőgazdaság – biztosítva, hogy az anyagok biztonságosak legyenek a munkavállalók, a fogyasztók és a környezet számára.
Miért az Anton Paarral végezze a részecskejellemzést?
Bármennyire is sokoldalú az Anton Paar részecskeelemzési portfóliója, az összes műszere rendelkezik egy közös tulajdonsággal: a piacvezető minőséggel.
A kifejezetten ezzel a területtel foglalkozó tudósokból álló csapatunk a felhasználókkal szorosan együttműködve fejleszti ki a részecskejellemzési megoldásokat, amelynek eredményeként a porózus anyagok és porok mérésére használt legjobb megoldásokat értük el.
Műszerportfólió egy szolgáltatótól
Az egész világon egyetlen szolgáltatónál elérhető legszélesebb körű részecskejellemzési portfólió. Használja ki több évtizedes szakértelmünket a területen, és élvezze az egyetlen megbízható kapcsolattartóval való együttműködés kényelmét minden mérési igénye esetén.
Granulálás és szárítás: A tablettázás kihívásai
A tabletták gyógyszerhatóanyagokból (API) és segédanyagokból állnak, amelyek javítják a por feldolgozását és az adagolási forma minőségét – mindkettő a megfelelő műszerparaméterektől és a por kezelésétől függ a granulálás és szárítás során.
A jelentés az őrölt és szitált laktóz és a metil-cellulóz nedvességfelvevő kapacitását vizsgálja, hogy előrejelezze a viselkedésüket a nedvesgranulálás során. Ezek a segédanyagok különböző hőmérsékleteken ugyancsak tesztelésen estek át a fluidágyas szárító szimulálása céljából. Az eredmények azt mutatták, hogy a granulálás során a nedvesség adszorpciója és az azt követő szárítás befolyásolja a porok áramlási és tömörítési jellemzőit.
Katalizátorok jellemzése
A katalizátorok elemzése mind a reakció előtt, mind a katalizátor kimerítését követően értékes információt szolgáltathat a katalitikus folyamat hatékonyságáról és eredményességéről, és iránymutatást ad a jövőbeli katalizátorok tervezését illetően. E tekintetben a legfontosabb paraméterek a következők: pórusméret, pórustérfogat, aktív felszín területe, részecskeméret, felületi savasság, fluidizációs viselkedés és kohéziós tulajdonságok.
Töltse le ezt az alkalmazásjelentést, és tájékozódjon, hogyan segíthet ezen paraméterek megismerése – az Anton Paar részecskejellemző műszereket használó kísérletek tapasztalatait hasznosítva – a katalizátorok fejlesztésében és minőség-ellenőrzésében.
Élelmiszerjellemzés
Az élelmiszerpor készítése, előállítása, valamint a csomagolási folyamatok esetén minden gyártási tételre kiterjedő konzisztencia szükséges a fogyasztói biztonság és hűség érdekében. Az Anton Paar részecskejellemző műszerekkel végzett kísérletekből nyert ismeretek segítségével megállapítható a sűrűség, szemcseméret, kohéziós erő, tömöríthetőség, valamint permeábilitás, melyek mind hozzájárulnak az élelmiszerpor minőségéhez és konzisztenciájához.
Az alkalmazásjelentés tejporra és általános célú lisztre összpontosít, amelyek önmagukban mindenütt fellelhető termékek és alapvető összetevői más élelmiszeripari termékeknek és táplálékkiegészítőknek.
Fémporok elemzése
A fémporok alapvető fontosságúak a porkohászati műveletekben, például az adalékanyag-gyártásban, ahol tulajdonságaik biztosítják a termék magas minőségét. A gyakori porelemzési módszerek közé tartozik például a porreometria, a dinamikus fényszórás, a BET és a sűrűségmérés.
Ez a jelentés elmagyarázza, hogy ezek a kiegészítő módszerek hogyan értékelik az áramlási tulajdonságokat, a porozitást, a tömöríthetőséget, a tömörítési sűrűséget és a méreteloszlást. A fémporok jellemzésével ezekkel a részecskejellemző műszerekkel biztosíthatja a gyártás során a zökkenőmentes áramlást, fenntarthatja a szinterelt termékek stabilitását, és meghatározhatja, hogy a korábbi tételekből származó felesleges por felhasználható marad-e.
