レーザー粒度分布計はレーザー散乱原理によって粒子を分析する装置であり、粉体や液体試料中の粒子の粒径分布を測定するのによく用いられる。粒径は粒子サイズを記述する重要なパラメータであり、粒度分布はサンプル全体における粒子サイズの分布である。レーザ粒度分布計の粒径評価基準については、一般的に以下の点が考えられる:
1.粒径分布範囲
レーザー粒度分布計には通常一定の粒径測定範囲があり、粒度分布の範囲は一般的に機器の型番と応用ニーズに基づいて定められる。一般的な粒径測定範囲は、
ほとんどの粉体と液体の分析に使用する0.1µmから2000µm。
いくつかの機器は、より小さな粒径(ナノスケールなど)またはより大きな粒径(ミリスケールなど)をサポートすることができる。
評価基準:計器はその測定範囲内の粒子に基づいて粒度分析を行い、この範囲内の測定精度を確保しなければならない。
2.粒径分布のタイプ
粒度分布は一般的に粒度分布曲線で表され、一般的なタイプは次のとおりです。
単峰分布:粒子はある特定の粒径範囲に集中し、分布曲線は単一のピークを示す。
マルチピーク分布:パーティクルは複数のサイズ範囲の分布を示し、分布曲線には複数のピークがある可能性があります。
評価基準:粒度分布の曲線はサンプルの実際の粒度特徴を真実に反映できるはずで、特に複雑な多峰分布に対して、器具は高い分解能と精度を持つ必要がある。
3.粒度の算出方法
レーザー粒度分布計はレーザー散乱により粒子の大きさを測定し、粒径の計算方法は通常:
体積平均粒径(D₃):体積重み付け平均粒径、粒子の総体積を記述するために用いられる。
表面積平均粒径(Dラム):粒子の表面積を重みとする平均粒径。
数平均粒子径(Dラム、Dラム、Dラム):これらの値はそれぞれ10%、50%、90%の粒子がこの粒子径より小さいことを示している。
評価基準:異なる計算方式は異なる粒度分布と応用シーンに適用する。一般に、Dラム(中央桁数粒子径)は広く用いられ、粒子の一般的な寸法を反映している。
4.解像度と再現性
分解能:計器は2つの近い粒径粒子の最小差を区別することができる。高分解能の計器は接近する粒子の大きさを正確に測定することができる。
繰り返し性:すなわち、同じ条件下で複数回測定した場合の結果の一致性。高品質のレーザー粒度計は良好な繰り返し性を有し、安定で信頼性のある結果を提供することができる。
評価基準:繰り返し性は通常5%前後である必要があり、解像度は一般的に数ミクロン以下の違いを区別できることが求められている。
5.測定環境の影響
レーザー粒度分布計の測定結果は以下の要素に影響される可能性がある:
溶液の屈折率と吸光度:試料が存在する媒体(例えば液体)の光学特性はレーザー光の散乱に影響を与えるため、測定時に試料の溶媒と液体特性を考慮する必要がある。
粒子の形状:レーザー粒度計は粒子が球形であると仮定しているが、実際には多くの粒子が非球形である可能性があり、これは測定の正確性に影響を与える。
粒子の分散性:液体試料において、粒子の分散度は測定結果に影響し、試料の均一な分散を確保しなければならない。
評価基準:計器の測定はこれらの環境要素を考慮し、測定結果の正確性を確保する必要がある。通常、標準サンプルまたは参照サンプルによって補正することができます。
6.誤差分析と較正
計器誤差:レーザー粒度分布計を使用する場合、計器の誤差範囲に注目すべきで、通常誤差は±1%〜2%未満であることを要求する。
校正と検証:定期的に標準粒径サンプルを用いて校正を行い、器具の正確性と信頼性を確保する。
評価基準:計器の誤差は基準に符合し、良好な校正と検証手順を持つべきである。
7.国際標準と業界規範
測定の正確性と比較性を確保するために、レーザー粒度分布計の測定方法は関連する国際基準または業界規範に適合しなければならない。一般的な基準は次のとおりです。
ISO 13320:これは粒度測定分野の国際標準であり、レーザー粒度分布計の性能要求と測定方法を定義している。
ASTME 2925:この基準は粒度分析機器の校正と使用に特化し、測定の一致性と正確性を保証する。
評価基準:測定器の使用と測定方法は関連する国際基準または業界基準に符合し、試験結果の信頼性と広範な適用性を確保しなければならない。
まとめ:
レーザー粒度分布計の粒径評価基準には、粒度測定範囲、粒度計算方式、分解能と再現性、測定環境の影響、誤差分析と校正、及び国際基準に従うなどの方面が含まれる。良好な計器性能と操作規範は測定結果の正確性と一致性を確保することができる。