فريق التقنية · Kintek Solution

يعد توزيع حجم الجسيمات (PSD) معلمة مهمة في مختلف الصناعات، بما في ذلك المستحضرات الصيدلانية ومستحضرات التجميل والأغذية وعلوم المواد.يتضمن قياس توزيع حجم الجسيمات (PSD) تحديد نطاق أحجام الجسيمات الموجودة في العينة ونسبها النسبية.تتوفر العديد من الطرق، كل منها يناسب نطاقات حجم جسيمات محددة وأنواع العينات وأهداف القياس.تشمل التقنيات الشائعة تحليل المنخل، والتحليل المباشر للصور، والتشتت الضوئي الساكن (SLS أو حيود الليزر)، والتشتت الضوئي الديناميكي (DLS)، وعداد كولتر، وتحليل تتبع الجسيمات النانوية (NTA).يعتمد اختيار الطريقة على عوامل مثل نطاق حجم الجسيمات المتوقع، وخصائص المواد، والدقة والدقة المطلوبة للقياس.

شرح النقاط الرئيسية:

1. تحليل المنخل:

   • :: الوصف:تحليل المناخل هو طريقة تقليدية ومستخدمة على نطاق واسع لقياس توزيع حجم الجسيمات، خاصةً بالنسبة للجسيمات الصلبة.وتتضمن تمرير عينة من خلال سلسلة من المناخل ذات أحجام شبكية أصغر تدريجيًا.
   • نطاق حجم الجسيمات:مناسب للجسيمات التي يتراوح حجمها من 125 مم وصولاً إلى 20 ميكرومتر.
   • المزايا:بسيطة وفعالة من حيث التكلفة ولا تتطلب معدات متطورة.
   • القيود:يقتصر على المساحيق الجافة حرة التدفق ولا يمكنه قياس الجسيمات الأصغر من 20 ميكرومتر.
   • التطبيقات:يشيع استخدامها في صناعات مثل البناء والتعدين والزراعة.

2. التحليل المباشر للصور:

   • :: الوصف:تلتقط هذه الطريقة صورًا للجسيمات باستخدام الفحص المجهري أو تقنيات التصوير الرقمي.ثم يتم تحليل الصور لتحديد حجم الجسيمات وشكلها.
   • الأنواع:يمكن أن تكون ثابتة (التقاط الصور الثابتة) أو ديناميكية (التقاط الجسيمات المتحركة).
   • المزايا:يوفر معلومات مفصلة عن شكل الجسيمات وتوزيع حجمها.
   • القيود:تستغرق وقتاً طويلاً وتتطلب تحضير العينة.قد لا يكون مناسبًا للجسيمات الصغيرة جدًا أو التحليل عالي الإنتاجية.
   • التطبيقات:يُستخدم في الأبحاث ومراقبة الجودة حيث يلزم إجراء توصيف مفصل للجسيمات.

3. التشتت الضوئي الساكن (SLS) / التشتت الضوئي بالليزر (LD):

   • :: الوصف:SLS، والمعروف أيضًا باسم حيود الليزر، يقيس نمط تشتت شعاع الليزر أثناء مروره عبر جسيم مشتت.ويُستخدم نمط التشتت لحساب توزيع حجم الجسيمات.
   • نطاق حجم الجسيمات:يقيس عادةً الجسيمات من 0.1 ميكرومتر إلى عدة ملليمترات.
   • المزايا:سريع ودقيق ومناسب لمجموعة كبيرة من أحجام الجسيمات.يمكن استخدامه لكل من العينات الرطبة والجافة.
   • القيود:يفترض وجود جسيمات كروية، وهو ما قد لا يكون دقيقًا دائمًا للجسيمات غير الكروية.
   • التطبيقات:يستخدم على نطاق واسع في الصناعات الدوائية والغذائية والكيميائية.

4. التشتت الضوئي الديناميكي (DLS):

   • :: الوصف:يقيس DLS التقلبات في الضوء المتناثر الناجم عن الحركة البراونية للجسيمات في المعلق.يتم تحليل تقلبات الشدة لتحديد حجم الجسيمات.
   • نطاق حجم الجسيمات:الأنسب للجسيمات النانوية والجسيمات دون الميكرونية (عادةً من 1 نانومتر إلى 1 ميكرون).
   • المزايا:حساس للغاية للجسيمات الصغيرة ويمكنه قياس الجسيمات في المعلقات السائلة.
   • القيود:يتطلب معلقًا مستقرًا وهو أقل فعالية للعينات متعددة الشظايا أو الجسيمات الكبيرة.
   • التطبيقات:يشيع استخدامه في التكنولوجيا الحيوية وتكنولوجيا النانو والعلوم الغروانية.

5. عداد كولتر:

   • :: الوصف:يقيس جهاز Coulter Counter حجم الجسيمات عن طريق الكشف عن التغيرات في المقاومة الكهربائية أثناء مرور الجسيمات عبر فتحة صغيرة.يزيح كل جسيم حجمًا من الإلكتروليت، مما يسبب تغيرًا قابلاً للقياس في المقاومة.
   • نطاق حجم الجسيمات:يقيس عادةً الجسيمات من 0.4 ميكرومتر إلى 1200 ميكرومتر.
   • المزايا:يوفر نتائج دقيقة وقابلة للتكرار.يمكن قياس كل من الجسيمات الصلبة والخلايا.
   • القيود:يتطلب تعليق الجسيمات في محلول إلكتروليت.يقتصر على الجسيمات التي يمكن أن تمر عبر الفتحة.
   • التطبيقات:يستخدم في التشخيص الطبي ومراقبة الجودة والأبحاث.

6. تحليل تتبع الجسيمات النانوية (NTA):

   • الوصف:يتتبع NTA حركة الجسيمات النانوية الفردية في معلق باستخدام التشتت الضوئي بالليزر والفحص المجهري بالفيديو.يتم تحليل الحركة البراونية للجسيمات لتحديد توزيع حجم الجسيمات.
   • نطاق حجم الجسيمات:مناسب للجسيمات النانوية والجسيمات الصغيرة (عادةً من 10 نانومتر إلى 1 ميكرومتر).
   • المزايا:يوفر بيانات توزيع حجم عالية الدقة ويمكنه قياس العينات منخفضة التركيز.
   • القيود:يتطلب معلقًا مستقرًا وهو أقل فعالية للعينات متعددة الشظايا أو الجسيمات الكبيرة.
   • التطبيقات:تُستخدم في تكنولوجيا النانو وتوصيل الأدوية والعلوم البيئية.

ملخص اختيار الطريقة:

• تحليل المنخل:الأفضل للجسيمات الكبيرة والجافة (125 مم إلى 20 ميكرومتر).
• التحليل المباشر للصور:مثالي للتحليل المورفولوجي التفصيلي للجسيمات.
• التشتت الضوئي الساكن (SLS/LD):مناسب لمجموعة واسعة من أحجام الجسيمات (من 0.1 ميكرومتر إلى عدة ملليمترات) والعينات الرطبة والجافة على حد سواء.
• التشتت الضوئي الديناميكي (DLS):الأفضل للجسيمات النانوية والجسيمات دون الميكرونية (1 نانومتر إلى 1 ميكرون).
• عداد كولتر:فعالة للجسيمات في نطاق 0.4 ميكرومتر إلى 1200 ميكرومتر، خاصة في المعلقات.
• تحليل تتبع الجسيمات النانوية (NTA):تحليل عالي الدقة للجسيمات النانوية (10 نانومتر إلى 1 ميكرومتر).

الاستنتاج:

يعتمد اختيار طريقة قياس توزيع حجم الجسيمات على المتطلبات المحددة للعينة والدقة والدقة المطلوبة.ويُعد تحليل المنخل طريقة تقليدية وفعالة من حيث التكلفة للجسيمات الأكبر حجمًا، بينما توفر تقنيات مثل حيود الليزر وتشتت الضوء الديناميكي وتحليل تتبع الجسيمات النانوية قدرات متقدمة للجسيمات الأصغر حجمًا وتحليلًا أكثر تفصيلاً.يعد فهم نقاط القوة والقيود لكل طريقة أمرًا بالغ الأهمية لاختيار التقنية الأنسب لتطبيق معين.

جدول ملخص:

الطريقة	نطاق حجم الجسيمات	المزايا	القيود	التطبيقات
تحليل المنخل	125 مم إلى 20 ميكرومتر	بسيطة وفعالة من حيث التكلفة ولا تتطلب معدات متطورة	مقصور على المساحيق الجافة حرة التدفق؛ لا يمكن قياس الجسيمات أقل من 20 ميكرومتر	البناء والتعدين والزراعة
التحليل المباشر للصور	متفاوتة	مورفولوجيا الجسيمات التفصيلية وتوزيع حجمها	تستغرق وقتًا طويلاً، وتتطلب تحضير عينة؛ ليست مثالية للجسيمات الصغيرة جدًا	الأبحاث ومراقبة الجودة
تشتت الضوء الساكن (SLS/LD)	0.1 ميكرومتر إلى عدة مم	سريع ودقيق ومناسب للعينات الرطبة والجافة	يفترض وجود جسيمات كروية؛ أقل دقة للجسيمات غير الكروية	المستحضرات الصيدلانية والأغذية والصناعات الكيميائية
التشتت الضوئي الديناميكي (DLS)	1 نانومتر إلى 1 ميكرومتر	حساسة للغاية للجسيمات الصغيرة؛ تعمل في المعلقات السائلة	يتطلب تعليقًا مستقرًا؛ أقل فعالية للجسيمات متعددة الشظايا أو الجسيمات الكبيرة	التكنولوجيا الحيوية، تكنولوجيا النانو، علم الغرويات
عداد كولتر	0.4 ميكرومتر إلى 1200 ميكرومتر	دقيق وقابل للتكرار؛ يقيس الجسيمات والخلايا الصلبة	يتطلب محلول إلكتروليت؛ يقتصر على الجسيمات التي تتناسب مع الفتحة	التشخيص الطبي، ومراقبة الجودة، والأبحاث
تحليل تتبع الجسيمات النانوية (NTA)	10 نانومتر إلى 1 ميكرومتر	توزيع حجم عالي الدقة؛ يعمل مع العينات منخفضة التركيز	يتطلب تعليق مستقر؛ أقل فعالية للجسيمات متعددة الشظايا أو الجسيمات الكبيرة	تكنولوجيا النانو، توصيل الأدوية، العلوم البيئية

هل تحتاج إلى مساعدة في اختيار الطريقة الصحيحة لتحليل حجم الجسيمات؟ اتصل بخبرائنا اليوم للحصول على حلول مصممة خصيصاً لك!