Лазерные дифракционные анализаторы размера частиц (laser diffraction particle size analyzers) — это современные высокоточные приборы, которые уже более 30 лет являются золотым стандартом гранулометрического анализа в лабораториях по всему миру. Они позволяют быстро и воспроизводимо определять распределение частиц по размерам в порошках, суспензиях, эмульсиях и аэрозолях.
Что именно измеряют лазерные анализаторы размера частиц?
Метод лазерной дифракции основан на зависимости угла рассеяния света от размера частиц: мелкие частицы рассеивают свет под большими углами, крупные — под малыми.
Основные выводимые параметры (все расчеты ведутся по объему):
- D10 — размер, ниже которого находится 10% объема всех частиц
- D50 (медианный диаметр) — размер, ниже которого находится 50% объема частиц (самый важный и часто цитируемый показатель)
- D90 — размер, ниже которого находится 90% объема частиц
- D[4,3] — средний диаметр по объему (volume moment mean) — очень чувствителен к наличию крупных частиц
- D[3,2] — средний диаметр по поверхности (Sauter mean diameter) — важен для процессов, где определяющую роль играет удельная поверхность (растворение, адсорбция, реакционная способность)
- Span = (D90 – D10) / D50 — показатель ширины распределения
- Процент частиц < 1 мкм, < 10 мкм, < 50 мкм и др.
Диапазон измерений современных приборов — от 0,01 мкм (10 нм) до 3500–5000 мкм в зависимости от модели и оптической конфигурации.
Основные международные стандарты, по которым работают лазерные анализаторы
|
Стандарт |
Название / Область применения |
Ключевые требования |
|
ISO 13320:2020 |
Particle size analysis — Laser diffraction methods |
Основной международный стандарт, требования к воспроизводимости (RSD <3% для Dv50), оптической модели (Mie/Фраунгофера), верификации |
|
ГОСТ Р 8.777-2011 |
Дисперсный состав аэрозолей и взвесей методом лазерной дифракции |
Российский аналог ISO 13320 |
|
ГОСТ Р 57923-2017 |
Композиты керамические. Определение гранулометрического состава |
Для керамических порошков |
|
ASTM E2490 |
Guide for Measurement of Particle Size… by PCS (смежный метод) |
Часто упоминается вместе с лазерной дифракцией |
|
ASTM B822 |
Standard Test Method for Particle Size Distribution of Metal Powders |
Металлические порошки (3D-печать, порошковая металлургия) |
|
ASTM C1070 |
Determining Particle Size Distribution of Alumina or Quartz |
Оксид алюминия, кварц |
|
ОФС.1.2.1.0008.15 |
Государственная фармакопея РФ — метод лазерной дифракции |
Фармацевтическая отрасль |
Соответствие ISO 13320 — обязательное требование для большинства лабораторий, претендующих на аккредитацию.
Где применяются лазерные дифракционные анализаторы размера частиц
|
Отрасль |
Типичные материалы |
Зачем важен контроль размера частиц |
|
Фармацевтика |
Активные фармацевтические ингредиенты (API), суспензии, эмульсии |
Биодоступность, растворимость, стабильность суспензий |
|
Порошковая металлургия |
Металлические порошки (Ti, Al, Ni, CoCr) |
Качество 3D-печати, плотность упаковки, текучесть |
|
Керамика и композиты |
Оксид алюминия, циркония, карбиды кремния |
Прочность, спекаемость, однородность структуры |
|
Пищевая промышленность |
Молоко, эмульсии, специи, крахмал, какао |
Текстура, стабильность эмульсий, растворимость |
|
Химическая промышленность |
Пигменты, катализаторы, цеолиты, удобрения |
Реакционная способность, адсорбция, фильтрация |
|
Горнодобывающая / цемент |
Цемент, минеральные наполнители, глины |
Реология, прочность бетона |
|
Нанотехнологии |
Наночастицы металлов, оксидов, углерода |
Контроль агломерации, стабильность коллоидов |
|
Покрытия и краски |
Пигменты, наполнители, дисперсии |
Укрывистость, глянец, седиментация |
Почему стоит купить лазерный анализатор размера частиц именно сейчас?
Современные модели (Mastersizer 3000, Bettersizer 2600/3700, SALD-2300, ANALYSETTE 22 и др.) предлагают:
- автоматическое диспергирование (мокрое + сухое)
- встроенный ультразвук и регулируемый насос