لتحديد حجم الجسيمات، تتوفر العديد من الطرق لتحديد حجم الجسيمات، وكل منها يناسب مواد مختلفة ونطاقات حجم الجسيمات والاحتياجات التحليلية.وتشمل الطرق الأكثر شيوعًا تحليل المناخل، وتحليل الصور المباشرة (الثابتة أو الديناميكية)، والتشتت الضوئي الثابت (SLS)، والمعروف أيضًا باسم حيود الليزر (LD)، والتشتت الضوئي الديناميكي (DLS).تحليل المنخل هو الطريقة التقليدية والمستخدمة على نطاق واسع، خاصةً للجسيمات الصلبة التي يتراوح حجمها من 125 مم إلى 20 ميكرومتر.تُعد الطرق الأخرى، مثل تقنيات التشتت الضوئي، أكثر تقدمًا ومناسبة للجسيمات الدقيقة أو تطبيقات محددة.يعتمد اختيار الطريقة على عوامل مثل مادة العينة وحجم الجسيمات المتوقع ونطاق الفحص.
شرح النقاط الرئيسية:
-
تحليل المنخل:
- :: الوصف:تحليل المناخل هو الطريقة التقليدية لقياس توزيع حجم الجسيمات.وتتضمن تمرير عينة من خلال سلسلة من المناخل ذات أحجام شبكية أصغر تدريجياً.
- التطبيقات:مناسب للجسيمات الصلبة التي يتراوح حجمها من 125 مم وصولاً إلى 20 ميكرومتر.
- المزايا:بسيطة وفعالة من حيث التكلفة وتستخدم على نطاق واسع للمواد الخشنة.
- القيود:أقل فعالية للجسيمات الدقيقة أو المواد المعرضة للتكتل.
-
التحليل المباشر للصور:
- :: الوصف:تتضمن هذه الطريقة التقاط صور للجسيمات باستخدام الفحص المجهري أو تقنيات التصوير الأخرى وتحليلها لتحديد الحجم والشكل.
- الأنواع:يمكن أن تكون ثابتة (صورة واحدة) أو ديناميكية (صور متعددة على مدار الوقت).
- التطبيقات:مفيد للجسيمات التي يمكن التقاطها بصريًا، بما في ذلك الجسيمات الصغيرة والكبيرة على حد سواء.
- المزايا:يوفر معلومات مفصلة عن شكل الجسيمات وتوزيع حجمها.
- القيود:يتطلب معدات متخصصة وقد يستغرق وقتًا طويلاً بالنسبة لأحجام العينات الكبيرة.
-
التشتت الضوئي الساكن (SLS) / التشتت الضوئي بالليزر (LD):
- :: الوصف:يقيس SLS، والمعروف أيضًا باسم حيود الليزر، نمط تشتت شعاع الليزر أثناء مروره عبر جسيم مشتت.ويُستخدم نمط التشتت لحساب توزيع حجم الجسيمات.
- التطبيقات:مناسب لمجموعة واسعة من أحجام الجسيمات، من النانومتر إلى المليمترات.
- المزايا:سريعة وغير مدمرة وتوفر بيانات دقيقة لتوزيع الحجم.
- القيود:يتطلب عينة مشتتة جيدًا وقد لا يكون مناسبًا للمعلقات عالية التركيز.
-
التشتت الضوئي الديناميكي (DLS):
- :: الوصف:يقيس DLS التقلبات في شدة الضوء المتناثر الناجمة عن الحركة البراونية للجسيمات في المعلق.ويُستخدم معدل هذه التقلبات لتحديد حجم الجسيمات.
- التطبيقات:مثالي للجسيمات النانوية والجسيمات دون الميكرون.
- المزايا:حساسة للغاية للجسيمات الصغيرة ويمكنها قياس الجسيمات في نطاق النانومتر.
- القيود:تقتصر على المعلقات المخففة وقد تواجه صعوبات مع العينات متعددة الشظايا.
-
اختيار الطريقة الصحيحة:
- مادة العينة:تؤثر طبيعة العينة (صلبة أو سائلة أو غازية) وخصائصها (على سبيل المثال، الكثافة ومعامل الانكسار) على اختيار الطريقة.
- حجم الجسيمات المتوقع:يتم تحسين الطرق المختلفة لنطاقات الأحجام المختلفة.على سبيل المثال، يكون تحليل المنخل أفضل للجسيمات الأكبر حجمًا، بينما يكون تحليل DLS أفضل للجسيمات النانوية.
- نطاق الفحص:كما أن مستوى التفاصيل المطلوبة (على سبيل المثال، توزيع الحجم، تحليل الشكل) والتطبيق المقصود (على سبيل المثال، مراقبة الجودة، البحث) سيحدد أيضًا الطريقة الأنسب.
من خلال فهم هذه النقاط الرئيسية، يمكن للمرء اختيار الطريقة الأنسب لتحديد حجم الجسيمات بناءً على المتطلبات المحددة للعينة والتحليل.
جدول ملخص:
| الطريقة | التطبيقات | المزايا | القيود |
|---|---|---|---|
| تحليل المنخل | الجسيمات الصلبة (125 مم إلى 20 ميكرومتر) | بسيطة وفعالة من حيث التكلفة ومستخدمة على نطاق واسع | أقل فعالية للجسيمات الدقيقة |
| التحليل المباشر للصور | الجسيمات الصغيرة إلى الكبيرة | بيانات مفصلة عن الحجم/الشكل | يتطلب معدات متخصصة |
| SLS/حيود الليزر | نطاق واسع (نانومتر إلى مم) | سريع وغير مدمر ودقيق | يحتاج إلى عينات مشتتة جيدًا |
| DLS | الجسيمات النانوية، الجسيمات دون الميكرونية | حساسة للغاية للجسيمات الصغيرة | تقتصر على المعلقات المخففة |
هل تحتاج إلى مساعدة في اختيار طريقة تحليل حجم الجسيمات الصحيحة؟ اتصل بخبرائنا اليوم!
