专注于颗粒表征分析仪器研发生产主营激光粒度分析仪、纳米粒度仪
全国咨询热线:020-81719400
基础知识
联系我们

全国销售热线:020-81719400
手机:18620024088
邮箱:2007kj17@163.com
地址 :广东省广州市白云区机场路111号建发广场3F
生产基地 :珠海市高新区金唐路1号港湾1号科创园湾5栋3层
联系人:刘经理
您的位置: 主页 > 技术文档 > 基础知识
基础知识

马尔文激光粒度仪的使用方法及常见问题分析

时间:2023-11-24 12:08:21 作者: 点击:

发布时间:作者:小编来源:点击:次

激光粒度仪是利用激光照射到微粉颗粒上产生光的衍射效应,颗粒的大小差异带来激光衍射角度的变化,投影到探测器上表现为衍射光环大小的变化。根据光环的大小来分析粒度的粗细,根据光环的强弱判断某一粒度数量的多少。然后由计算机根据衍射光环的大小和光的强弱,按照预定的数学关系进行拟合近似分析,得到样品的粒度组成分析结果。由于它具有测量范围宽、重复性好、速度快、中值粒径分析结果比较准确,稳定、操作容易等显着优点,非常适合生物医药制剂行业。尤其广泛应用于微球分析、粉雾剂质量研究、脂质体粒径和分布检验、乳剂微粒子分析、制剂中间体、原料药、辅料及中药粉体粒度等。但随着激光粒度分析仪的广泛使用,也暴露出了激光粒度仪用于粒度分析所存在的问题。例如不能对颗粒进行准确分析,不能有效准确地反映出粒度组成的变化,仪器可校准和可溯源性差等。这些问题严重影响了测试结果的准确和可靠性。笔者认为与激光粒度仪的使用方法及影响因素有很大关系,本文就激光粒度仪的使用方法、影响因素及注意事项,谈谈笔者自己的见解。
1 使用方法
一台MS2000型(Malvern)激光粒度仪(湿法)为分析对象,为本文提供数据。
(1)开机顺序:先打开仪器主机以及湿法进样器(2个开关),再开电脑,仪器需要预热15~30 min。
(2)在样品杯中加入纯净、适量的分散剂,打开进样泵(手指轻轻按键控制面板第一个显示中间的on/off键盘),使溶液在样品杯、进样泵、进样管和样品池中循环流动,同时打开超声分散器,赶跑分散剂溶液中夹带的小汽泡。
(3)在桌面上双击Mastersizer2000操作软件,进入Mastersizer2000操作软件,输入操作者姓名,然后鼠标左键点击确定。
(4)点击"文件"菜单栏,点击打开。如第一次使用本仪器则新建一个文件;如果已有文件夹,则打开已有的文件,确保使用记录存放在你所需要的文件名下。
(5)单击"测量"菜单中的"手动"按钮,进入测量窗口。
(6)然后点击"对光",对光通过后,如果背景状态正常,就不需要换分散剂了(如果是第一次打开软件的话,对光按键是隐藏在测量背景下面的,只要点击"开始"键,仪器就会对光接着测量背景的);
(7)然后进入"选项"菜单,选择与待测样品一致的光学参数(如样品和分散剂的折光率等。如果无对应的光学参数,则新建样品、分散剂名称和相对应的光学参数),再进入"文档"菜单,输入样品名称,然后"确定"退出。
(8)然后单击"开始"按钮,系统开始测量背景,当背景测量完成以后并提示"加入样品"后,开始加入样品到遮光度10%至控制的遮光度范围内(绿色区域),然后单击"开始"或按"测量样品"仪器会进行测量样品,每测量一次,结果会按记录编号和时间存在已经指定的文件里。
(9)仪器自动控制直至该样品测量结束,在"记录"中选择并单击需要打印或阅读的报告。
(10)测量结束后,抬起烧杯上方盖子到两个黑线中间,附近会自动把样品池的分散剂排除,然后将样品杯中的被测溶液更换成纯净的分散剂,继续启动进样泵进行管道的清洗,然后再更换成纯净水(以背景正常为准)。
(11)关机顺序:先关电脑软件,再关湿法进样器和仪器主机。
2 影响因素
2.1 分析模型选择
激光粒度仪通常有5种模式:通用模式、单窄峰模式、多窄峰模式、不规则模式和球形模式。通用模式用于各种分布。对大部分研磨,沉积,乳液都可以用;对未知样品,这个模式永远是第一选择。单窄峰模式用于分布宽度小于一个数量级的样品。这个模式只能用于粒度的分布窄于一个数量级:0.1~1μm,1~10μm,10~100μm,100~1000μm等。类似的样品有乳胶球,分级以后的样品,或氧化铝。
多窄峰模式用于窄分布混合物;不规则模式用于大部分材料。对乳胶球,玻璃珠,或乳液应当用球形模式。例如牛奶样品,乳液是球状的。使用不规则模式会"漏掉"蛋白微胞的峰。
2.2 分散剂选择
使用标准物质校准激光粒度仪最重要的一个条件就是试样分散。合适的分散剂可以最大限度地润湿样品,破坏颗粒之间的范德华力、静电力和分子焊接力等粘结力,而吐温80是应用激光粒度仪方法测试颗粒粒度的常用分散剂。
2.3 遮光度选择[14]
遮光度是粉末样品分散好后,进行测试时仪器所探测到的样品分散浓度。假如颗粒较小,最好用低遮光度,5%~10%已经足够达到好的信噪比;假如颗粒不是很小,遮光度可从5%~12%;加入样品的分布很宽,遮光度15%~20%可以增加取样的代表性;遮光度太高会产生多重散射。
2.4 超声时长选择
为了使样品更好地分散并能悬浮于非溶剂中,需要通过超声波来破坏颗粒之间的粘连,并选择适当的分散剂使标准物质更好地悬浮于非溶剂中。我们一般选择0 min、5 min、10 min、15 min、30 min等进行测试。
2.5 搅拌速度选择
激光粒度仪实现连续测量的重要动力就是搅拌和循环,而搅拌速度的高低可直接影响测量的准确性。搅拌速度太低,样品分散性差;搅拌速度太高,既有可能破坏标准物质结构又可能产生气泡,从而影响测量结果。一般选择1500 r/min、2000 r/min、2500 r/min 3个不同的转速进行测试,最好不要超过2500 r/min。
2.6 校准标准物质的选择
为保证激光粒度仪计量校准结果的准确性和溯源性,依据JJF1211-2008《激光粒度分析仪校准规范》对仪器进行校准。所使用微粒粒度标准物质为聚苯乙烯微球。
3 注意事项[15]
(1)背景正常标准:当光能量的趋势呈递减趋势最大应小于80,光强度为80%左右。
(2)是否干净,有否颗粒粘在池壁上;是否稳定,没有分散剂的污染与热平衡问题而造成负的数据;当测量小颗粒或微弱散射材料时,干净的背景十分重要,甚至极小的涨落会造成错误的结果。
(3)注意颗粒在窗户上的沉积(检查背景),沉积往往表示不良的颗粒分散。
(4)测量与背景次数:背景至少要测10秒;在用超声前、中、后进行短时间的多次测量(2~5秒);假如有大颗粒尾巴或分布很宽,必须要增加测量时间以保证均匀的分散取样。
(5)选用合适的分散剂,需与样品不溶或难溶;脏的分散液会造成散射强度的不稳定,而产生高背景,气泡也是产生坏背景的原因,并有在测量时可能产生负的强度;用清洁循环或手动冲洗来去除脏的分散液。
(6)假如分散剂使用非水液体,在换液体时一定要保证使用第三种与前后两种液体都互溶的液体,以防止形成乳液。
(7)稳定的遮光度会产生重现性好的结果。
(8)对小颗粒,为避免多重散射,所加样品浓度往往较低,进而信噪比较低,所以好的背景测量对避免负的强度数据尤其重要。
(9)样品池:样品池盖密封性良好,应无渗漏现象。
(10)样品的超声会产生热量,对有高蒸汽压的液体可能会造成密度的变化而使光束飘移;加超声短时间(30秒)然后允许热平衡,然后再测量直至稳定。
(11)渡膜玻璃:清洗时正面不能用任何物品擦拭,只能用洗耳球吹去污物,反面可用柔软的擦镜纸按固定的方向轻轻地擦拭。
(12)样品室锁定柄:旋转灵活,在打开或关闭时能听到明显的"哒"声,表明此时已有效地打开或关闭此锁。
(13)进样管:正常情况下比较柔软,与样品池连结无渗漏现象。
(14)测量结束后,请做好使用记录,自觉清洁台面。
(15)进样系统在每天样品测试完毕后必须进行清洗。
(16)样品池窗的渡膜玻璃:当光学背景测量的光能值较高(大于200)时,必须进行清洗。
(17)永远保持样品池与样品池窗户的润湿与干净。
4 结语
生物医药化工领域的发展前景无疑较为广阔。从蛋白质和聚合物溶液、悬浮液和乳液,以及喷雾和气溶胶、工业散装粉末和高浓度浆料等,马尔文激光粒度分析仪在颗粒参数的获取和控制中保持领先优势。正确使用马尔文激光粒度仪是能得到良好的测量结果的前提,除此之外还有其他因素也会因影响测量结果,如分散剂类型、遮光度、超声分散时间及搅拌速度等,因此在实际使用过程中需要对影响粒度

在线客服
联系方式

热线电话

020-81719400

上班时间

周一到周六

手机号码

18620024088

二维码
线