Zur Bestimmung der Größe eines Partikels stehen mehrere Methoden zur Verfügung, die jeweils für unterschiedliche Materialien, Partikelgrößenbereiche und analytische Anforderungen geeignet sind.Zu den gängigsten Methoden gehören die Siebanalyse, die direkte Bildanalyse (statisch oder dynamisch), die statische Lichtstreuung (SLS), auch bekannt als Laserbeugung (LD), und die dynamische Lichtstreuung (DLS).Die Siebanalyse ist die traditionelle und weit verbreitete Methode, insbesondere für feste Partikel von 125 mm bis hinunter zu 20 μm.Andere Methoden, wie z. B. Lichtstreuungstechniken, sind fortschrittlicher und für feinere Partikel oder spezielle Anwendungen geeignet.Die Wahl der Methode hängt von Faktoren wie dem Probenmaterial, der erwarteten Partikelgröße und dem Umfang der Untersuchung ab.
Die wichtigsten Punkte erklärt:
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Siebanalyse:
- Beschreibung:Die Siebanalyse ist die traditionelle Methode zur Messung der Partikelgrößenverteilung.Dabei wird eine Probe durch eine Reihe von Sieben mit immer kleineren Maschenweiten geleitet.
- Anwendungen:Geeignet für Feststoffpartikel von 125 mm bis zu 20 μm.
- Vorteile:Einfach, kostengünstig und weit verbreitet für grobes Material.
- Beschränkungen:Weniger effektiv für feine Partikel oder Materialien, die zur Agglomeration neigen.
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Direkte Bildanalyse:
- Beschreibung:Bei dieser Methode werden Bilder von Partikeln mit Hilfe der Mikroskopie oder anderer bildgebender Verfahren aufgenommen und zur Bestimmung von Größe und Form analysiert.
- Arten:Kann statisch (Einzelbild) oder dynamisch (mehrere Bilder im Laufe der Zeit) sein.
- Anwendungen:Nützlich für Partikel, die visuell erfasst werden können, einschließlich kleiner und großer Partikel.
- Vorteile:Liefert detaillierte Informationen über Form und Größenverteilung der Partikel.
- Beschränkungen:Erfordert spezielle Ausrüstung und kann bei großen Probenmengen zeitaufwendig sein.
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Statische Lichtstreuung (SLS) / Laserbeugung (LD):
- Beschreibung:SLS, auch bekannt als Laserbeugung, misst das Streuungsmuster eines Laserstrahls beim Durchgang durch eine Partikeldispersion.Das Streuungsmuster wird zur Berechnung der Partikelgrößenverteilung verwendet.
- Anwendungen:Geeignet für ein breites Spektrum von Partikelgrößen, von Nanometern bis Millimetern.
- Vorteile:Schnell, zerstörungsfrei und liefert genaue Daten zur Größenverteilung.
- Beschränkungen:Erfordert eine gut dispergierte Probe und ist möglicherweise nicht für hochkonzentrierte Suspensionen geeignet.
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Dynamische Lichtstreuung (DLS):
- Beschreibung:DLS misst die Schwankungen der Streulichtintensität, die durch die Brownsche Bewegung von Partikeln in einer Suspension verursacht werden.Die Geschwindigkeit dieser Schwankungen wird zur Bestimmung der Partikelgröße verwendet.
- Anwendungen:Ideal für Nanopartikel und Submikronpartikel.
- Vorteile:Sehr empfindlich für kleine Partikel und kann Partikel im Nanometerbereich messen.
- Beschränkungen:Begrenzt auf verdünnte Suspensionen und kann bei polydispersen Proben Probleme bereiten.
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Die Wahl der richtigen Methode:
- Probenmaterial:Die Art der Probe (fest, flüssig oder gasförmig) und ihre Eigenschaften (z. B. Dichte, Brechungsindex) beeinflussen die Wahl der Methode.
- Erwartete Partikelgröße:Verschiedene Methoden sind für unterschiedliche Größenbereiche optimiert.So eignet sich beispielsweise die Siebanalyse am besten für größere Partikel, während DLS besser für Nanopartikel geeignet ist.
- Umfang der Untersuchung:Der erforderliche Detaillierungsgrad (z. B. Größenverteilung, Formanalyse) und die beabsichtigte Anwendung (z. B. Qualitätskontrolle, Forschung) bestimmen ebenfalls die am besten geeignete Methode.
Wenn man diese Schlüsselpunkte versteht, kann man die am besten geeignete Methode zur Bestimmung der Partikelgröße auswählen, die auf den spezifischen Anforderungen der Probe und der Analyse basiert.
Zusammenfassende Tabelle:
| Methode | Anwendungen | Vorteile | Beschränkungen |
|---|---|---|---|
| Siebanalyse | Feststoffpartikel (125 mm bis 20 μm) | Einfach, kostengünstig, weit verbreitet | Weniger effektiv bei feinen Partikeln |
| Direkte Bildanalyse | Kleine bis große Partikel | Detaillierte Daten zu Größe und Form | Erfordert spezielle Ausrüstung |
| SLS/Laserbeugung | Großer Bereich (nm bis mm) | Schnell, zerstörungsfrei, genau | Benötigt gut dispergierte Proben |
| DLS | Nanopartikel, Submikronteilchen | Hochempfindlich für kleine Partikel | Begrenzt auf verdünnte Suspensionen |
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