فريق التقنية · Kintek Solution

يعد تحديد حجم الجسيمات جانبًا حاسمًا في توصيف المواد، خاصةً في صناعات مثل المستحضرات الصيدلانية والبناء وتجهيز الأغذية.والطرق الأربعة الأساسية الأربعة لتحديد حجم الجسيمات هي تحليل المنخل، وتحليل الصور المباشر، والتشتت الضوئي الساكن (SLS أو حيود الليزر)، والتشتت الضوئي الديناميكي (DLS).كل طريقة لها مبادئها وتطبيقاتها وقيودها الفريدة، مما يجعلها مناسبة لأنواع مختلفة من المواد ونطاقات حجم الجسيمات.تحليل المنخل هو الطريقة الأكثر تقليدية والأكثر استخدامًا، بينما تستفيد الطرق الأخرى من التقنيات المتقدمة لإجراء قياسات أكثر دقة.

شرح النقاط الرئيسية:

1. تحليل المنخل

   • المبدأ:يتضمن تحليل المناخل تمرير عينة من خلال سلسلة من المناخل ذات أحجام شبكية أصغر تدريجيًا لفصل الجسيمات بناءً على حجمها.يتم قياس وزن الجسيمات المحتجزة على كل منخل لتحديد توزيع حجم الجسيمات.
   • التطبيقات:هذه الطريقة مثالية للجسيمات الجافة والصلبة وتستخدم عادةً في صناعات مثل البناء (مثل الرمل والحصى) ومعالجة الأغذية (مثل الدقيق والحبوب).
   • المزايا:
     • بسيطة وفعالة من حيث التكلفة.
     • لا يتطلب معدات متخصصة بخلاف المناخل والميزان.
     • مناسب لمجموعة واسعة من أحجام الجسيمات (125 مم إلى 20 ميكرومتر).
   • القيود:
     • تقتصر على المواد الجافة وحرة التدفق.
     • أقل دقة للجسيمات الدقيقة جدًا أو المواد المتماسكة.
     • مستهلك للوقت بالنسبة لأحجام العينات الكبيرة.

2. التحليل المباشر للصور

   • المبدأ:يستخدم التحليل المباشر للصور الفحص المجهري أو تقنيات التصوير لالتقاط صور الجسيمات الفردية وتحليلها.يتضمن تحليل الصور الثابتة تحليل الصور الثابتة، في حين أن تحليل الصور الديناميكي يلتقط الجسيمات أثناء الحركة.
   • التطبيقات:هذه الطريقة مناسبة للجسيمات التي يمكن تصورها تحت المجهر، مثل المساحيق أو الحبيبات أو الألياف.وتستخدم على نطاق واسع في المستحضرات الصيدلانية وعلوم المواد.
   • المزايا:
     • يوفر معلومات مفصلة عن شكل الجسيمات ومورفولوجيا الجسيمات بالإضافة إلى الحجم.
     • دقة ودقة عالية للجسيمات الصغيرة.
     • يمكن تحليل كل من العينات الجافة والرطبة.
   • القيود:
     • يتطلب معدات وبرامج تصوير متخصصة.
     • مقيدة بدقة نظام التصوير.
     • مستهلك للوقت بالنسبة لأحجام العينات الكبيرة.

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

   • المبدأ:يقيس تشتت الضوء الساكن التوزيع الزاوي للضوء المبعثر بواسطة الجسيمات عند إضاءتها بشعاع ليزر.يتم تحليل نمط التشتت لتحديد توزيع حجم الجسيمات.
   • التطبيقات:تُستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع لتحليل المساحيق والمعلقات والمستحلبات في صناعات مثل المستحضرات الصيدلانية والدهانات ومستحضرات التجميل.
   • المزايا:
     • سريع ودقيق للغاية لمجموعة واسعة من أحجام الجسيمات (من النانومتر إلى المليمتر).
     • مناسب لكل من العينات الجافة والرطبة.
     • يوفر منحنى كامل لتوزيع حجم الجسيمات.
   • القيود:
     • يتطلب معدات وخبرة باهظة الثمن.
     • يفترض أشكال الجسيمات الكروية، والتي قد لا تكون دقيقة للجسيمات غير المنتظمة الشكل.
     • حساس لتحضير العينة وجودة التشتت.

4. التشتت الضوئي الديناميكي (DLS)

   • المبدأ:يقيس التشتت الضوئي الديناميكي التقلبات في شدة الضوء المتناثر الناجمة عن الحركة البراونية للجسيمات في المعلق.ويُستخدم معدل هذه التقلبات لحساب حجم الجسيمات.
   • التطبيقات:يُستخدم DLS في المقام الأول لتحليل الجسيمات النانوية والمعلقات الغروية في مجالات مثل التكنولوجيا الحيوية وتكنولوجيا النانو والمستحضرات الصيدلانية.
   • المزايا:
     • حساسة للغاية للجسيمات الصغيرة (نطاق النانومتر).
     • تتطلب الحد الأدنى من تحضير العينة.
     • يوفر قياسات في الوقت الحقيقي.
   • القيود:
     • يقتصر على الجسيمات الصغيرة جداً (عادةً < 1 ميكرومتر).
     • يتطلب معلقًا مستقرًا مع الحد الأدنى من التجميع.
     • أقل دقة للعينات متعددة الشظايا (عينات ذات نطاق واسع من أحجام الجسيمات).

الاستنتاج:

يعتمد اختيار طريقة تحديد حجم الجسيمات على خصائص المادة ونطاق حجم الجسيمات ومتطلبات التطبيق المحددة.تحليل المنخل هو الطريقة الأكثر تقليدية وفعالية من حيث التكلفة للجسيمات الأكبر حجمًا، بينما يوفر تحليل الصور المباشرة معلومات مورفولوجية مفصلة.ويعد التشتت الضوئي الثابت متعدد الاستخدامات ويستخدم على نطاق واسع لمجموعة واسعة من أحجام الجسيمات، كما أن التشتت الضوئي الديناميكي مثالي للجسيمات النانوية والأنظمة الغروية.يضمن فهم نقاط القوة والقيود لكل طريقة تحليل دقيق وموثوق لحجم الجسيمات.

جدول ملخص:

الطريقة	المبدأ	التطبيقات	المزايا	القيود
تحليل المناخل	يفصل الجسيمات حسب الحجم باستخدام المناخل ويقيس توزيع الوزن.	البناء ومعالجة الأغذية (مثل الرمل والدقيق).	بسيطة، وفعالة من حيث التكلفة، ونطاق حجم واسع (125 مم إلى 20 ميكرومتر).	يقتصر على المواد الجافة التي تتدفق بحرية؛ أقل دقة للجسيمات الدقيقة.
التحليل المباشر للصور	يستخدم الفحص المجهري لالتقاط صور الجسيمات وتحليلها.	المستحضرات الصيدلانية وعلوم المواد (مثل المساحيق والألياف).	معلومات مفصلة عن الشكل/التشكيل؛ دقة عالية للجسيمات الصغيرة.	تتطلب معدات متخصصة؛ تستغرق وقتاً طويلاً للعينات الكبيرة.
تشتت الضوء الساكن	يقيس أنماط تشتت الضوء لتحديد توزيع الحجم.	المستحضرات الصيدلانية والدهانات ومستحضرات التجميل (مثل المساحيق والمستحلبات).	سريع ودقيق لنطاق حجم واسع (من النانومتر إلى المليمتر).	باهظة الثمن؛ تفترض أشكالاً كروية؛ حساسة لتحضير العينة.
تشتت الضوء الديناميكي	يقيس تقلبات الضوء من الحركة البراونية لحساب حجم الجسيمات.	التكنولوجيا الحيوية وتكنولوجيا النانو (مثل الجسيمات النانوية والغرويات).	حساسة للغاية للجسيمات الصغيرة؛ الحد الأدنى من إعداد العينة؛ نتائج في الوقت الحقيقي.	تقتصر على الجسيمات التي يقل حجمها عن 1 ميكرومتر؛ تتطلب معلقات مستقرة؛ أقل دقة للعينات متعددة الشظايا.

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