Araştırmacılar, ağır kalsiyum tozunun tek bir sınıflandırmasından sonra bir lazer parçacık boyutu analizörü kullanarak parçacık boyutunu test eder. Şaşırtıcı bir şekilde, ince parçacık boyutu değişir ve D100 değeri artar. İkinci bir sınıflandırmadan sonra, D100 değeri tekrar artar ve bu da daha fazla karışıklığa yol açar.
Başlangıçta, kalsiyum tozuyla başka tozların karışmış olabileceğine dair bir şüphe vardı. Ancak, bu olasılığı eledikten sonra sorun devam etti. O halde, bunun neden olduğunu anlamak için sınıflandırma sürecine ve tespit yöntemlerine odaklanalım.
Hariç Kirlenme: Sınıflandırma ve Tespite Odaklanma
Diğer tozlarla karışması pek olası değil, bu yüzden sınıflandırma sürecine ve tespit yöntemlerine bakalım. İşte netlik sağlamak için basit bir analiz.
Öğütme Ekipmanı ve Sınıflandırıcı Fonksiyonu
bu öğütme ekipmanı yukarı doğru bir hava akışıyla toz parçacıklarını sınıflandırıcıya üfler. Bu sınıflandırıcı veya hava akışı sınıflandırıcısı, hava akışındaki toz parçacıklarını hızlandırmak için mekanik santrifüj kuvveti kullanır. Daha büyük parçacıklar dışarı atılır, demir duvara çarpar ve kinetik enerji kaybeder, bu da onların aşağı düşmesine neden olur. Bu arada, daha küçük parçacıklar hava akışının merkezinde kalır ve toz toplayıcıya veya diğer sonraki işleme aşamalarına taşınır.
Lazer Parçacık Boyutu Analizörü
Lazer parçacık boyutu analizörü, seyreltik faz toz parçacıklarını sulu bir çözeltiye yerleştirerek parçacık boyutlarını test eder. Analizör, girişim veya kırınımı indüklemek için belirli dalga boylarında tek veya çift ışık kaynakları kullanır. Şunlar gibi modellere dayanır: Benim veya Fraunhofer ışığın parçacıklarla etkileşimini simüle etmek için. Daha sonra hacim çapına ilişkin istatistiksel verileri hesaplar.
MIE Modeli: Öncelikle nanometre düzeyindeki parçacık boyutları için kullanılır.
Fraunhofer Modeli (F-Modeli): Daha büyük parçacık boyutlarına daha uygundur.
Bu modellerin ardındaki prensip karmaşıktır, ancak her model analizimiz için farklı parçacık boyutu aralıklarına göre uyarlanmıştır.
D100 Neden Artmaya Devam Ediyor?
Bir toz birden fazla sınıflandırmaya tabi tutulduğunda, D100 değeri (malzemenin 100%'sinin daha küçük olduğu parçacık boyutu) her sınıflandırmada artabilir. Bu genellikle aşağıdaki nedenlerden kaynaklanır:
- Parçacık Yeniden Dağıtımı: Her sınıflandırmadan sonra, daha ince parçacıklar kaldırılabilir ve geride daha büyük oranda daha kaba parçacıklar bırakılabilir. Sonuç, parçacık boyutu dağılımında genel bir kaymadır ve bu da D100 değerinde bir artışa yol açar.
- Sınıflandırıcı Verimliliği: Sınıflandırıcının verimliliği, özellikle geniş parçacık boyutu dağılımına sahip tozların işlenmesinde değişebilir. Tutarlı olmayan sınıflandırma, daha ince parçacıkların sisteme yeniden girmesine izin vererek parçacık boyutu sonuçlarında değişikliklere neden olabilir.
- Ölçüm Yöntemi Değişkenliği: Lazer parçacık boyutu analizörünün yöntemleri, özellikle MIE ve Fraunhofer modelleri, parçacıkların doğasına ve tespit için kullanılan dalga boyuna bağlı olarak ölçümde tutarsızlıklara neden olabilir.
Lazer Parçacık Boyutu Analizinde D97, D98 ve D100'ün Rolü
Parçacık boyutu analizi alanında, odak noktasının büyük kısmı şu şekildedir: D97 veya D98 en üstteki kesilmiş parçacık boyutlarını temsil eden değerler. Araştırmacılar nadiren tartışırken D100Ancak, lazer parçacık boyutu analizörlerinden gelen test sonuçlarını yakından incelerseniz -ister Malvern, ister Bexter, ister diğer cihazlardan olsun- şunu fark edeceksiniz: D97 Ve D100 değerler önemli ölçüde farklılık gösterebilir. Genellikle 0.02% ile 0.04% aralığında olan bu fark, parçacık boyutu ölçümünde yer alan karmaşıklıkları vurgular.
Değeri Anlamak
bu D100 değer, numunenin 100%'sinin daha küçük olduğu parçacık boyutunu temsil eder. Bu değer önemli görünse de, genellikle D97 Ve D98 en üst kesme noktasına odaklanan ölçümler. D97 ve D100 değerleri arasındaki tutarsızlık, ölçüm sürecindeki hatalardan değil, daha çok dolaylı doğa Lazer parçacık boyutu analizi.
Lazer Parçacık Boyutu Analizörü: Dolaylı Algılama Yöntemi
Malvern veya Bexter gibi lazer parçacık boyutu analizörleri, parazit yapmak veya kırınım toz parçacıklarının boyutunu tahmin etmek için modeller. Bu analizörler, aşağıdaki gibi belirli matematiksel modeller uygular: Benim veya Fraunhofer Işık toz parçacıklarıyla etkileşime girdiğinde oluşan girişim dalgalarına dayanarak hacim çapını hesaplamak için bir model.
Ancak bu süreç dolaylı—modeller doğrudan ölçüm yerine istatistiksel hesaplamalara dayanır. Sonuç olarak, özellikle şu durumlarda yanlışlıklar meydana gelebilir: aşırılıklar parçacık boyutu aralığının, en küçük (0%) ve en büyük (100%) parçacık boyutları gibi. Bu istatistiksel yapı, analizin ışık dalga boyuna göre çok nadir veya çok büyük olabilecek belirli büyük parçacıkları istatistiksel olarak hariç tutabileceği anlamına gelir.
Büyük ve Küçük Parçacıklardaki İstatistiksel Yanlışlıklar
Lazer parçacık boyutu analizörlerinin doğruluğu genellikle aşağıdakilerle sınırlıdır: istatistiksel eşikler modeller tarafından belirlenir. Bir küçük sayı çok ince parçacıkların, istatistiksel örnekleme sınırlamaları nedeniyle gözden kaçırılabilirler. Tersine, daha kaba parçacıkların sayısı arttıkça, örnek havuzuna girerler ve gözlemlenen parçacık boyutu dağılımına katkıda bulunurlar. Bu, D100 Analizörün tekrarlanabilirliği ve tespit limitleriyle doğal olarak bağlantılı olan bu istatistiksel eşik değerlerinden etkilenen değerler.
Çözüm
Lazer parçacık boyutu analizörleri, dolaylı bir ölçüm yöntemi aracılığıyla değerli istatistiksel veriler sağlar. Belirli parçacık boyutu aralıkları içinde tekrarlanabilirlik sunarlar ve üretim ve uygulama süreçlerini yönlendirmek için oldukça faydalıdırlar. Toz, çok çeşitli parçacık boyutlarından oluşur ve bu parçacıkların analizi hem ince hem de kaba uçların anlaşılmasını gerektirir. Elektron mikroskobu gibi doğrudan ölçüm yöntemleri, parçacık boyutu gözlemine daha doğru, görsel bir yaklaşım sunar ancak genellikle daha fazla kaynak gerektirir.
Ağır kalsiyum tozunun birden fazla sınıflandırmasının ve D100'deki değişikliklerin ardındaki nedenleri anlamak, hem sınıflandırma sürecini hem de tespit yöntemlerinin sınırlamalarını dikkate almayı gerektirir. Birden fazla sınıflandırma döngüsü ve sınıflandırıcının davranışı, ayrıca lazer parçacık boyutu analizörü tarafından kullanılan modeller, parçacık boyutu dağılımındaki gözlemlenen değişikliklerde rol oynar. Sınıflandırma sürecini optimize ederek ve tutarlı tespit yöntemleri sağlayarak, D100 değerlerini artırma sorunu azaltılabilir.