粒度分布測定は、医薬品、食品、材料科学など、さまざまな産業で重要なプロセスです。装置の選択は、サンプル材料、予想される粒子径、検査の範囲によって異なります。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。各手法にはそれぞれ利点と限界があり、異なるアプリケーションに適しています。
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、粒度分析の伝統的で最も一般的な方法です。この方法では、試料をメッシュサイズが徐々に小さくなる一連のふるいに通します。
- 装置:ふるい振とう機とふるいセット。
- 範囲:125 mmから20 μmまでの固体粒子を測定できます。
- 用途:建設、鉱業、農業などの産業で、粗い物質の分析に広く使用されている。
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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装置で粒子の画像を撮影し、その画像を解析して粒子のサイズと形状を決定します。
- 種類:静的（静止している粒子の画像を撮影）または動的（動いている粒子の画像を撮影）。
- 装置:顕微鏡、カメラ、画像解析ソフトウェア。
- アプリケーション:繊維や不規則な形状の粒子など、他の方法では測定が困難な粒子の分析に有用。
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静的光散乱（SLS）/レーザー回折（LD）:
- 説明:この方法では、分散粒子試料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。この散乱パターンを用いて粒度分布を算出します。
- 装置:レーザー回折式粒度分布測定装置
- 測定範囲:通常、0.1μm～3mmの粒子を測定します。
- 用途:医薬品、食品、化粧品業界で、微粉末やエマルションの分析によく使用されています。
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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生じる散乱光強度の揺らぎを測定します。この揺らぎを利用して粒度分布を測定します。
- 装置:動的光散乱分析装置
- 測定範囲:1 nm～1 μmの粒子に最適です。
- 用途:ナノ粒子、タンパク質、その他懸濁液中の微小粒子の分析に最適。
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適切なメソッドを選択するための考慮事項:
- サンプル素材:試料の物理的・化学的特性は、分析法の選択に影響を与えます。例えば、ふるい分析は乾燥した流動性のある粉体に適していますが、DLSは懸濁液に適しています。
- 予想される粒子径:サンプル中の粒子のサイズ範囲は重要な要素です。例えば、DLSはナノ粒子に最適ですが、ふるい分析はより大きな粒子に適しています。
- 試験範囲:分析に要求される詳細度も選択に影響します。直接画像分析は粒子形状と粒子径に関する詳細な情報を提供し、レーザー回折は迅速で幅広い粒子径分布を提供します。
要約すると、粒子径分析に使用する装置の選択は、サンプルの材質、予想される粒子径、検査の範囲など、さまざまな要因によって決まります。各手法にはそれぞれ長所があり、さまざまな種類の試料や用途に適しています。これらの要因を理解することで、正確で信頼性の高い粒度分布測定に最適な方法を選択することができます。
要約表
| 方法 | 装置 | 設備 | 範囲 | アプリケーション |
|---|---|---|---|---|
| ふるい分析 | 試料をメッシュサイズの小さいふるいに通します。 | ふるい振とう機、ふるい | 125 mm～20 μm | 建設、鉱業、農業（粗い材料） |
| 直接画像分析 | 顕微鏡やイメージングデバイスを使用して粒子画像をキャプチャし、分析する。 | 顕微鏡、カメラ、画像ソフトウェア | 種類 | 繊維、不定形粒子 |
| SLS/レーザー回折 | レーザー散乱パターンを測定し、粒度分布を算出します。 | レーザー回折分析装置 | 0.1 μm～3 mm | 医薬品、食品、化粧品（微粉末、エマルション） |
| 動的光散乱 (DLS) | ブラウン運動による光の揺らぎを測定し、粒子径を決定します。 | DLS分析装置 | 1 nm～1 μm | ナノ粒子、タンパク質、懸濁液 |
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