入度测量方法-激光衍射法？筛法？

在考虑激光衍射法时需要注意的10个要点及与筛法的技术差异 

概述： 

 


激光衍射法已经成为各种行业中用于日常粒径分析的标准技术。由于激光衍射法具有强大的优点，它已经开始取代筛法等传统方法进行粒径分析。 

 


要从筛法转换为激光衍射法，需要评估激光衍射法的优点并
与筛法测量结果进行比较。在考虑将激光衍射作为筛法的替代方法时，以下是需要比较考虑的重要事项。 

1. 可重复性和再现性

通过使用激光衍射法，结果的可重复性和再现性显著优于使用筛法。 

 


在常规的激光衍射测量中，再现性误差不超过1%，可重复性不超过0.5%，几乎没有操作者的变异性。 

这一点与根据测量者和使用期限再现性可能显著不同的筛法形成鲜明对比。激光衍射在统计方面的优点是将筛法作为分析方法转换的最重要论据之一。 

2. 小样品量 


激光衍射法允许用比筛法更少量的样品进行测量，有时还可以使用大样品量。 

 


在激光衍射法的干法分散试验中，10mg至30g的样品量足以获取可靠的结果，而一般实验中使用的是几克的样品。 

 

激光衍射法对粒度分析的唯一实际限制是将样品稳定或在线提供给设备的实验长度。 

 

在这一点上，处理的样品量对结果产生影响的筛法形成对比。因此，激光衍射法对高分散样品的粒径分析提供了极大的灵活性。 

 

 


3. 仅需几秒的实验时间 

 


与需要几分钟的筛法不同，激光衍射法仅需几秒。在最近的材料测试中特别是过程监测中选择分析方法时，分析速度是最重要的考虑因素。 

 

几秒与几分钟的差异常常体现为金钱，由于次优过程条件导致的材料浪费可能达到数千美元。 

 

一般来说，激光衍射测试需要约10g的样品并耗时约15秒，因此即使没有过程设备也几乎可以实时测量，并且一旦测试完成即可获得结果。 

 

因此，接受过简单培训的操作员可以在一个8小时轮班中轻松测试100多个样品。 

 

筛法每次都需要几分钟，还需要清洁，常常导致分析实验室的瓶颈，造成样品浪费，并限制一次轮班测试的样品数量。 

 

激光衍射不但提高了过程条件的控制，而且提高了实验室的效率和处理能力。 

4. 运营成本 

 

另外，衍射系统的运营成本与筛网更换相比最低。 

 


维护激光衍射系统只需简单的窗口清理，有时可能需要更换窗口。 

 

对于干法分散系统，为保持性能需要定期更换真空过滤袋。相比之下，使用筛分堆栈时，为保持与先前测量的连续性，由于筛孔断裂或撕裂需要更换筛网。 









5. 报告定制 





通过Mastersizer系列产品，可以根据需要提供定制的报告，以方便地解释将其转换为筛法的报告。 


使用Mastersizer 3000软件，可以通过简单的操作提供用户所需的信息作为报告形式，通过 Mastersizer 3000，可以在单个报告中轻松显示粒径分布与常用统计参数，从而将规格传递给挑剔的客户。数据还可通过可自定义的导出模板快速转换为常用的Excel兼容格式。

如果要与筛法结果进行比较，只需选择相应的尺寸范围并将其添加到报告中，即可轻松获得范围内的尺寸比例。


 

6. 尺寸范围 

衍射的尺寸范围为0.1 – 3500μm，范围远远超过筛法。

Mastersizer 3000等激光衍射设备提供了单次测量中的大动态范围。而筛法则限制在数十到数百微米的范围内，并在低于45微米时性能欠佳。 

另外，对于筛法，片状或针状颗粒可以比 筛孔大几倍，但可以通过，因此反映在样品中的实际颗粒尺寸可能被误解。

7. 维护和清洁

在更换样品时，衍射法能够更快、更简便地进行维护和清洁。



对于干法分散激光衍射方法，下一次装载和测量前，仅需简单刷拭系统即可。



Mastersizer 3000可用的Aero S分散设备中预编程序的清洁程序包含在内。通常，换样间清洁耗时约30秒，从而减少了实验之间的浪费时间。  

筛法的情况下， 测试之间还需清洁并衡量屏幕，总时间可能超过10分钟。激光衍射法相比筛法提供了更多的运行时间且清洁更为简便。 







8. 自动化

Mastersizer中可以通过自动化试验条件，确保最佳样品测量。

Malvern的整体激光衍射技术设计围绕标准测量程序（SOP进行），减少了用户之间的偏差并最大化效率。

将SOP程序编写后，用户只需加载样品并适当命名。  

自动完成。SOP包括所有电脑控制参数、清洁、打印报告和结果报告的设置，重复开发并快速实现，无需专家帮助。 

自动化筛法的缺点仍是清洁时间长、操作者的差异以及长实验时间。 

Mastersizer系列是最快且准确的获取粒径结果的方法。 

9. 样品密封 

在干法激光衍射方法中使用真空进行样品密封，消除接触风险。

Mastersizer的干法分散附件产品线从样品装载区到真空袋进行完全密封。采用密封系统，极大程度的减少用户暴露的风险。

由于使用真空收集系统，废弃处理也更简便。设备小巧、可适用外壳或罩子，最大化干法样品测试的安全性。 

相较之下，筛法因开放性而在风险上更脆弱。此外，不会在易弃的便捷容器中直接收集样品。

10. 安静的实验室与更大的空间 

衍射在实验室中占用空间较小如台架和储柜，也产生更少噪音。

Masterizer 3000激光衍射系统相比Masterizer 2000需大约半少的27英寸空间。设备能够在几乎所有空调系统上运行，真空装置可安装于实验室外部，以尽量减少噪音。

 相比之下，筛法装置噪音大、脏乱且振动强，占用一个台架的大空间。激光衍射显然提供了实验室宜人的工作环境的优点。