2009年8月26日

雷射粒徑分析儀 (Particle size distribution analyzer):基本操作、 原理及應用 (一)

在了解粒徑之前,我覺得有義務應該要了解為什麼要使用它?何時?怎麼使用?到底有多少應用範圍?
因此我們也將會分幾個部分及應用實例,來一一說明。


為何要使用雷射分析測定儀?

根據 觀微知著的「粒徑分析」行政院衛生署疾病管制局研究檢驗中心 這篇報導

在工業上,礦物質顏料會因為粒子的粗細不同而呈現深淺不同的色澤;醫學上,藥物顆粒的大小會影響在人體內的吸收率和藥效發揮的速率;科技上,陶瓷材料的細緻度會影響商品柔韌性和可加工性。如果使用奈米級的鎳粉做為火箭固體燃料的反應觸媒,可以大幅度提高燃料的燃燒效率,並且改善燃燒的穩定性。在公共衛生上,殺蟲劑噴霧藥粒的大小會影響殺蟲效果和空間瀰漫效應。

(一) 操作簡易影片



Horiba LA-950 雷射粒徑 使用方法的短片

(二) 光散射法(Laser Scattering)的測量原理

目前量測方法有很多,包括:篩選法、(離心)沉降法、穿透法、電子傳導法、顯微鏡量測。

每個方法都有不同量測的範圍,而光散射法可測量約0.01 ~ 3000 μm 之間的範圍。

光散射法 光散射儀使用單一波長的雷射光、X光或中子射線照射在分散在液相中的待測粒子表面,量測在幾個反射角的反射光強度,或者固定在某一個角度量測反射光強度的衰變情形,再配合理論分析模式,便可以得到粒子的平均大小及分布。

除了量測粒子粒徑的大小及分布以外,光散射儀也可以得到粒子的形狀、擴散係數、甚至細微的結構等訊息。結合粒子影像測速,光散射儀甚至還可以量測粒子表面的界面電位(zeta potential)。值得一提的是,如果要量測數百奈米以下的固態或液態的粒子,到目前為止,光散射儀是主要、也可能是最好的選擇。
(三) 應用實例一:麵粉

麵粉來自於穀物研磨後的產物,通常它的粒子大小分佈很廣,可能會依照最後的產物而有所差異,而且麵粉的大小也會因為受潮而膨脹。最好的方法就是用酒精或者在測量過程中使用自動化流程。

下圖是LA-950系統用兩種不同測試方法比較濕式或乾式的麵粉粒子的結果。


Analytical test method (wet)RI (particle): 1.53-0.00i (starch)
Dispersant fluid: Ethanol
Sonication: none
Circulation speed: 3
Agitation speed: 2
Notes: Add the dry powder directly to the analyzer. Do not make slurry, particle
swelling may result.

Analytical test method (dry)RI (particle): 1.53-0.00i (starch)
Air pressure: Low
Feeder: ~ 180



濕式










乾式




.






粒徑分析儀
 Particle Size Distribution Analyzer


品牌:HORIBA             產地:日本

日本
H O R I B A
2 0 1 6 全.新.機.型

Partica mini LA-350


迷你型粒徑分析儀
| 外.型.精.巧 | A3紙張尺寸大小  | 省.空.間 | 適用產線現場或檢驗室


全新內置式 高 效 率 分 散 系 統
【適用100nm-1000um粒子】
1. 強力離心式循環pump : 具15段流速設定,最大流速5.7L/min
2. in-line pobe type 超音波震盪器 : 具7段功率可提高分散效率,可設定:1-30min
3. 濕式量測系統 : 可選擇水相或溶劑相
4. 升級附件 :自動進分散液、清洗、消泡、稀釋
全新進化 光 學 系 統 【精度重複性全面提升】
1. 採用650nm ,5mW半導體雷射LED,壽命長且強度穩定,不易衰減
2. 寬量測角度0.03-133°,訊號接收由70組偵測器環繞樣品槽組成,達到提升精度與重複性
3. 光學全自動校調並具自我偵測功能

全 方 位 操 作 軟 體

STEP1 選擇項次
STEP2 投入樣品
STEP3 測量結果

易:
操 作 簡 單 只 需 三 個 步 驟
省:
分散液只需130ml
樣品量只需10mg~5g
速:
測量速度約10秒

規 格 比 較


擴 充 附 件


Fraction cell unit
Flow cell unit




Laser Scattering Particle Size

Distribution Analyzer LA-960

雷射散射.粒徑分析儀


粒徑分析儀 產品簡介
1. LA系列最新機種,具備中文操作介面,配件擴充性廣及具有高精確度及再現性測試結果


特色
● 涵蓋粒徑10nm到5000um超大的量測範圍。
● ±0.6%的高精度保證並具±0.1%高重複性。
● 從加入分散相、投樣、測定、排空洗淨及計算結果,每一樣本在1分鐘即可完成。
● 軟體系統中的”導航功能”簡化了複雜的參數設定及測定步驟。
● 可同時安裝三種不同樣品分散系統(濕式、乾式、微量),切換簡易,無需拆卸。




* 加裝乾式系統之粒徑分析儀





Model
LA-960
測量原理
Mie散射原理
測量粒徑範圍
0.01-5000um
測量時間
1分鐘(從分散相加入到循環系統洗淨並顯示測試結果)
測量所需樣品量
10mg~5g
分散液所需量
180~250mL(使用循環系統時)10mL(使用微量分析裝置)
可使用的分散液
水、乙醇及有機溶劑
連線
USB2.0
光學系統
(1)   光源 : 半導體雷射(650nm) 5mW LED(405nm) 3mW
(2)   檢測器 : 矽光電二極體
樣品循環系統
(1)   超音波輔助分散裝置 : 30W 20kHz
(2)   可調式循環馬達 : 15段變化最大循環量每分鐘10L
(3)   Flow cell(Tempax glass)
使用温度、濕度
153585RH以下
電源
AC100/120/230V 50/60Hz 300VA
外型尺寸
705(W)*565(D)*500(H) mm
重量
56kg






Dynamic Laser Particle Size /

Zeta Potential Analyzer SZ-100

動態雷射.粒徑暨界面電位分析儀


產品簡介
1. 廣泛分析範圍,可測量粒徑、zeta 電位及絕對分子量
2. 超低樣品需求量即可量測





領域
1. 陶瓷奈米粒子,金屬奈米粒子,微胞,碳黑,藥物,病毒,油漆塗料,化妝品,聚合物,食品,CMP,顏料

特色
● 操作簡單測量快速約只需2分鐘即可完成
● 採用高功率綠光雷射,提供最佳的偵測精度及重複性
● 軟體具有重新計算模式,可大量節省實驗時間
● 超低樣品需求量,樣品量僅需12uL即可進行粒徑分析,100uL即可進行zeta 電位分析
● 獨家設計可拆洗式zeta電位量測樣品槽,可單獨替換電極部分,大量節省日後耗材費用



Model
SZ-100Z
測量原理
Particle size : Dynamic Light Scattering
Zeta potential : Laser Doppler electrophoresis
Molecular weight : Debye plot method
粒徑測量範圍
Particle size : 0.3nm to 8um
Zeta potential : -200 to +200mV
Molecular weight : 1×1032×107
最大樣品濃度
40wt%
測量時間
2分鐘
溫控系統
電子控溫可設定1-90
連線
USB2.0
光學系統
(1)   光源 : 532nm綠光雷射
(2)   檢測器 : 光電倍增管
使用温度、濕度
153585RH以下
電源
AC100-240V 50/60Hz 150VA
外型尺寸
528(W)*385(D)*273(H) mm
重量
25kg




全拓科技有限公司
Tel: 02-8227-3526
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sales@trendtop.com.tw
235新北市中和區中正路716號13樓之3

關鍵字:粒徑 粒徑分析 粒徑分析儀 奈米粒徑 粉體粒徑 界面電位 食品粒徑 品質管理 靜態粒徑 動態粒徑 乾式粒徑 濕式粒徑 溼式粒徑 分析粒徑大小 粒徑量測 粒徑分布 粒徑分佈 粒徑測定 粒徑測試 雷射粒徑  顆粒粒徑 微米粒徑 粒徑目數 粒徑單位 粒徑代測 粒徑機器 粒徑儀器 粒徑原理 最大粒徑 最小粒徑

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