Добрый день. С Вами Химик.
Вчера я рассказывал о случайном визите на фабрику бэттерсайзеров. Давайте познакомимся поближе с этим прибором.
Принцип работы лазерного анализатора размеров частиц BetterSizer S при анализе каолина.
BetterSizer S определяет гранулометрический состав каолина методом лазерной дифракции, который основан на зависимости углового распределения интенсивности рассеянного излучения от линейных размеров частиц.
Перед началом анализа образец диспергируют в жидкой среде с использованием встроенного блока циркуляции и ультразвуковой обработки. Цель пробоподготовки — разрушение мягких агломератов и получение устойчивой дисперсии, в которой каждая частица рассеивает лазерное излучение независимо. Корректная диспергация особенно важна для каолина, поскольку пластинчатая морфология частиц и межчастичные взаимодействия способствуют образованию агрегатов, способных существенно исказить результаты измерений.
Во время анализа суспензия непрерывно циркулирует через измерительную кювету, пересекаемую лазерным пучком. При взаимодействии лазерного излучения с частицами происходит рассеяние света. Крупные частицы формируют интенсивное рассеяние преимущественно в области малых углов, тогда как уменьшение размера частиц сопровождается увеличением угла рассеяния и изменением распределения интенсивности дифрагированного света.
Система фотодетекторов регистрирует пространственное распределение интенсивности рассеянного излучения практически во всем диапазоне углов. Полученный сигнал представляет собой суперпозицию вкладов всех частиц, присутствующих в измерительном объеме.
Для восстановления распределения частиц по размерам программное обеспечение решает обратную задачу светорассеяния. В зависимости от введенных пользователем оптических параметров материала используются теория Ми или приближение Фраунгофера. Для анализа каолина предпочтительно применение теории Ми, поскольку она учитывает комплексный показатель преломления частиц и дисперсионной среды, а также процессы дифракции, преломления и внутреннего отражения света. Это особенно важно при анализе тонкодисперсных частиц размером менее нескольких десятков микрометров.
Результатом измерения является объемное распределение частиц по размерам, из которого рассчитываются стандартные гранулометрические характеристики: D10, D50, D90, средний объемный диаметр (D[4,3]), удельная площадь поверхности (расчетная), а также коэффициенты ширины распределения (Span) и другие статистические параметры.
Следует учитывать, что метод лазерной дифракции определяет эквивалентный сферический диаметр частиц. Для каолина, имеющего пластинчатую морфологию, полученные значения характеризуют не геометрические размеры отдельных кристаллов, а диаметр сферической частицы, обладающей аналогичными оптическими характеристиками рассеяния. Поэтому интерпретацию результатов рекомендуется проводить с учетом морфологии материала и условий пробоподготовки.
Пример результата, который выдает прибор на правой картинке.
#ЛабаМыслиХимика
Вчера я рассказывал о случайном визите на фабрику бэттерсайзеров. Давайте познакомимся поближе с этим прибором.
Принцип работы лазерного анализатора размеров частиц BetterSizer S при анализе каолина.
BetterSizer S определяет гранулометрический состав каолина методом лазерной дифракции, который основан на зависимости углового распределения интенсивности рассеянного излучения от линейных размеров частиц.
Перед началом анализа образец диспергируют в жидкой среде с использованием встроенного блока циркуляции и ультразвуковой обработки. Цель пробоподготовки — разрушение мягких агломератов и получение устойчивой дисперсии, в которой каждая частица рассеивает лазерное излучение независимо. Корректная диспергация особенно важна для каолина, поскольку пластинчатая морфология частиц и межчастичные взаимодействия способствуют образованию агрегатов, способных существенно исказить результаты измерений.
Во время анализа суспензия непрерывно циркулирует через измерительную кювету, пересекаемую лазерным пучком. При взаимодействии лазерного излучения с частицами происходит рассеяние света. Крупные частицы формируют интенсивное рассеяние преимущественно в области малых углов, тогда как уменьшение размера частиц сопровождается увеличением угла рассеяния и изменением распределения интенсивности дифрагированного света.
Система фотодетекторов регистрирует пространственное распределение интенсивности рассеянного излучения практически во всем диапазоне углов. Полученный сигнал представляет собой суперпозицию вкладов всех частиц, присутствующих в измерительном объеме.
Для восстановления распределения частиц по размерам программное обеспечение решает обратную задачу светорассеяния. В зависимости от введенных пользователем оптических параметров материала используются теория Ми или приближение Фраунгофера. Для анализа каолина предпочтительно применение теории Ми, поскольку она учитывает комплексный показатель преломления частиц и дисперсионной среды, а также процессы дифракции, преломления и внутреннего отражения света. Это особенно важно при анализе тонкодисперсных частиц размером менее нескольких десятков микрометров.
Результатом измерения является объемное распределение частиц по размерам, из которого рассчитываются стандартные гранулометрические характеристики: D10, D50, D90, средний объемный диаметр (D[4,3]), удельная площадь поверхности (расчетная), а также коэффициенты ширины распределения (Span) и другие статистические параметры.
Следует учитывать, что метод лазерной дифракции определяет эквивалентный сферический диаметр частиц. Для каолина, имеющего пластинчатую морфологию, полученные значения характеризуют не геометрические размеры отдельных кристаллов, а диаметр сферической частицы, обладающей аналогичными оптическими характеристиками рассеяния. Поэтому интерпретацию результатов рекомендуется проводить с учетом морфологии материала и условий пробоподготовки.
Пример результата, который выдает прибор на правой картинке.
#ЛабаМыслиХимика