粒子径を測定するには、いくつかの方法があり、それぞれ異なる材料、粒子径範囲、分析ニーズに適しています。最も一般的な方法には、ふるい分析、直接画像分析（静的または動的）、レーザー回折（LD）としても知られる静的光散乱（SLS）、動的光散乱（DLS）があります。ふるい分析は、特に125 mmから20 μmまでの固体粒子に、従来から広く使用されている方法です。光散乱法などの他の方法はより高度で、より微細な粒子や特定の用途に適しています。どの方法を選択するかは、サンプルの材質、予想される粒子径、検査の範囲などの要因によって決まります。
キーポイントの説明
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ふるい分析:
- 説明:ふるい分析は、粒度分布を測定するための伝統的な方法です。メッシュサイズが徐々に小さくなる一連のふるいに試料を通します。
- 用途:125 mmから20 μmまでの固体粒子に適しています。
- 利点:シンプルで費用対効果が高く、粗い材料に広く使用されている。
- 制限事項:微粒子や凝集しやすい材料には効果が低い。
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直接画像分析:
- 説明:この方法では、顕微鏡やその他の画像技術を使って粒子の画像を撮影し、それを分析してサイズと形状を決定する。
- 種類:静的（単一の画像）または動的（時間経過に伴う複数の画像）にすることができます。
- アプリケーション:小さな粒子から大きな粒子まで、目視でとらえることができる粒子に有効。
- 利点:粒子形状と粒度分布に関する詳細な情報を提供します。
- 制限事項:特殊な装置が必要で、サンプルサイズが大きい場合は時間がかかる場合があります。
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静的光散乱(SLS)/レーザー回折(LD):
- 説明:SLSはレーザー回折とも呼ばれ、粒子分散液を通過するレーザービームの散乱パターンを測定します。散乱パターンは粒度分布の計算に使用されます。
- 応用例:ナノメートルからミリメートルまでの幅広い粒子径に対応。
- 利点:高速、非破壊、正確な粒度分布データが得られる。
- 制限事項:十分に分散した試料が必要で、高濃度の懸濁液には適さない場合があります。
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動的光散乱（DLS）:
- 説明:DLSは、懸濁液中の粒子のブラウン運動によって引き起こされる散乱光強度の変動を測定します。この揺らぎの割合から粒子径を測定します。
- 応用例:ナノ粒子やサブミクロン粒子に最適。
- 利点:小さな粒子に対する感度が高く、ナノメートル領域の粒子を測定できる。
- 制限事項:希薄な懸濁液に限定され、多分散サンプルでは苦戦する可能性がある。
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正しい方法の選択:
- サンプル素材:試料の性質（固体、液体、気体）とその特性（密度、屈折率など）が方法の選択に影響する。
- 予想される粒子径:異なる方法は異なる粒径範囲に最適化されている。例えば、ふるい分析は大きな粒子に最適ですが、DLSはナノ粒子に適しています。
- 検査範囲:要求される詳細度（粒度分布、形状分析など）と意図される用途（品質管理、研究など）によっても、最も適切な方法が決まります。
これらの重要なポイントを理解することで、試料と分析の具体的な要件に基づいて、粒子径の測定に最も適した方法を選択することができます。
まとめ表
| 方法 | 用途 | 利点 | 限界 |
|---|---|---|---|
| ふるい分析 | 固体粒子（125mm～20μm） | シンプルで費用対効果が高く、広く使用されている | 微粒子に対する効果は低い |
| 直接画像分析 | 小さな粒子から大きな粒子まで | 詳細なサイズ/形状データ | 専用装置が必要 |
| SLS/レーザー回折 | ワイドレンジ（nm～mm） | 高速、非破壊、高精度 | 十分に分散した試料が必要 |
| DLS | ナノ粒子、サブミクロン粒子 | 微小粒子に高感度 | 希薄な懸濁液に限定 |
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