Evaluation of Light Intensity Distribution and Particle Size Distribution of Mixture Particle

Význam tématu

Laserová difrakce s hodnocením rozdělení intenzity světla přináší komplexní pohled na velikostní složení pevných částic v suspenzích.
Schopnost sledovat primární data o úhlu a intenzitě rozptýleného světla umožňuje před i po měření ověřit správnost koncentrace a reprezentativnost vzorku.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace AD-0071 bylo ukázat možnosti analyzátoru SALD-2300 při současném sledování distribuce velikosti částic a surové distribuce intenzity světla.
Byly zkoumány monodisperzní vzorky Al₂O₃ o střední velikosti 10 μm a 1 μm a jejich směsi v různých objemových poměrech.
Hlavním záměrem bylo posoudit spolehlivost výsledků velikostní analýzy zejména u směsí s malým podílem jemných částic.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu byla použita:

• Přístroj: SALD-2300
• Příslušenství: SALD-MS23
• Disperzní médium: voda
• Dispergační činidlo: 0,1 % sodný hexametafosfát
• Vzorky: suspenze bílého korundu (Al₂O₃ 99,6 %) WA#1500 a WA#8000
• Refrakční index: 1,75 − 0,20i

Měření velikosti částic bylo prováděno metodou sedimentace a elektrické senzory zónové analýzy pro kalibraci velikosti 10 μm a 1 μm.

Hlavní výsledky a diskuse

U čistých vzorků 10 μm a 1 μm byly zaznamenány charakteristické průběhy distribuce intenzity světla odpovídající úhlům rozptylu pro větší a menší částice.
U směsí 1 % až 23 % objemu 1 μm částic se ukázalo:

• Při podílu nad 17 % detekce v kumulativní křivce Q3 odpovídá skutečnému objemu jemných částic.
• Při podílu pod 13 % dochází k podhodnocení jemné frakce v běžné velikostní analýze.

Analýza surových dat distribuce intenzity světla prokázala vysokou citlivost na změny podílů jemných částic, a to i při koncentracích kolem 1 % obj./obj.

Přínosy a praktické využití metody

Možnost sledovat světelnou distribuci před i po výpočtu velikostní křivky zabezpečuje kontrolu kvality měření a včasnou detekci problémů s koncentrací vzorku.
Tato dvoustupňová analýza zvyšuje spolehlivost výsledků u neznámých nebo multimodálních směsí částic.

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace pokročilých algoritmů a strojového učení pro automatickou klasifikaci surových distribucí intenzity.
Rozšíření aplikace do reálného času pro on-line monitoring procesů v průmyslu.
Využití kombinace laserové difrakce s dalšími detekčními metodami (např. řízené sedimentace) pro vyšší přesnost.

Závěr

Hodnocení rozptylu intenzity světla spolu s výslednou velikostní distribucí poskytuje robustní platformu pro spolehlivou analýzu monodisperzních a směsných vzorků.
Tato metodika výrazně zlepšuje kvalitu dat a umožňuje včas odhalit nežádoucí podíly jemných částic.

Reference

1. Bonded Abrasive Micro Grain Sizes JIS R6001-1998