Partikeln Storleksanpassar Analys av Pigments genom Att Använda Laser-Diffraction

Pigments och målar lek en huvudroll som industriella material. Rekvisitan av en given pigment/målar systemet är beslutsam vid partikeln storleksanpassar i hög grad fördelning. Partikeln storleksanpassar bestämmer den tinctorial styrkan, eller djupet av färgar, dessutom, den kan också vara en viktig läkarundersökningparameter av pigmentsystemet sig själv. Till exempel i printingfärgpulver, är det nödvändigt att färgpulverpartiklarna inte är större än dysaleveranssystemet som levererar färgpulvret. Kapaciteten av en given pigment att absorbera ökande ljusa förhöjningar (för tinctorial styrka) med den minskande partikeldiametern och ytbehandlar område, tills den ner en peka, när partiklarna blir genomskinliga till incidentet lätt. Denna singel dela upp i faktorer gör bara mätningen av partikel att storleksanpassa kritiskt till kapaciteten för många pigmentapplikationer.

Teknologin som används i PIDS, är enkel och har härletts från den väletablerade och förstådda Mie teorin av den ljusa spridningen. PIDS relies på den transverse naturen av ljust. Den består av en magnetisk vektor och en elektrisk vektorperpendicular till varje annan. Om till exempel, den elektriska vektorn är ”upp och ner,” sägs det ljust vertikalt för att polariseras. När en ta prov med ljust av en given våglängd och polarization är upplyst, sätter in elkraften upprättar en dipole. Svängningarna av elektronerna i denna ska dipole är i det samma plant av polarization som den fortplantade ljusa källan. De svängande dipolesna i partiklarna skingrar riktningar undantar lätt sammanlagt det av svängningen. PIDS-takesfördel av detta fenomen. Tre våglängder (450 nm, 600 nm och 900 nm i den Beckman Coulteren LS 230 och LS 13 320) exponerar i sekvens ta prov, först med vertikalt och därefter med horisontellt polariserat lätt. Spritt eller reradiated lätt från ta prov är beslutsamma över en spänna av metar därefter. Skillnaderna mellan vertikalt och som horisontellt lätt polariseras för varje våglängd, analyseras som ger information om partikeln, storleksanpassar fördelning av ta prov. Det är nödvändigt att skillnaderna mellan vertikalt och som polariseras horisontellt signalerar mätas, och värderar inte enkelt på en given polarization. Styrkan vs. spridning metar information från PIDSNA signalerar kombineras därefter med styrkan vs. spridning metar data från den primära laseren av instrumentera för att ge ett fortlöpande storleksanpassar fördelning från submicron till millimetern (0,04 mm till 2.000 mm i den Beckman Coulteren LS 230 och LS 13 320).

Pigments erbjuder ett unikt problem som inte möts med mest material som mätas genom att använda laser-diffraction instrumenterar. För att storleksanpassa tar prov den kulöra pigmenten exakt, både det verkliga R.I.et av det materiellt, och dess imaginära del- måste vara bekant. Fördriva det verkliga R.I.et är en värdera, som kan erhållas av ett nummer av analytiker, beslutsamheten av det imaginära del- är inte trivialt. Det är graden av absorbance som visas av ta prov på en given våglängd. Vit eller genomskinliga material visar ingen absorbance. För pigments är de färgade lies med faktumet att de absorberar bestämda våglängder prioriterat. Till exempel när en blåttpigment med ett absorbancemaximum på 630 nm påverkar varandra med en laser för heliumneon (våglängd 633 nm), som är det primat av ett nummer av producenter för deras primära ljusa källa för laser, uppför pigmenten i grunden, som en svart förkroppsligar. Detta måste vara ansett, när det är beräkna partikeln, storleksanpassar fördelning, om bestämt partiklarna är lilla. Det är lätt att se att quantificationen av det imaginära del- av komplex R.I. är mycket viktig för den exakta beslutsamheten av pigmentämne som består av partiklarsystem.

Att Bestämma det imaginära del- av en pigment kan utföras genom att använda en UV-/Visspectrophotometer, som mäter släktingabsorbencyen av ett materiellt per given våglängd. Till permormspectrophotometermätningar måste en flytande, som upplöser pigmentpartiklarna in i molekylar, att användas. Den ljusa försvagningen, när den passerar till och med ta prov, är tack vare både absorbering och spridningen. En behöver att minimera spridning för att mäta absorbering korrekt. För kulöra material behöver ett att erhålla det imaginära del- av komplex R.I. för varje våglängd, och att använda dem selektivt för att beräkna färdig en optisk Mie teori modellera för given tar prov. Under analys av pigments är den också välgörande att använda andra källor av information initialt för att kontrollera eller bekräfta de erhållande resultaten. Modellera av en detalj tar prov den kan därefter användas med förtroende för det som är materiell, När den korrelera informationen har bevisats vara som är passande för given.

De bäst källorna av att korrelera information är photomicrographs. Dessa kan vara avbildar från optiska mikroskop eller elektronmikroskop. Detta att närma sig är bestämt viktigt för upptäckten av lilla belopp av oversized material. Detta kan vara ett allmänningproblem med många pigmentsystem, tack vare som typen av storleksanpassar använda förminsknings- eller malningtekniker. Klumpa ihop sig mal kan ge löneförhöjning till lilla belopp av oversized material som kan återstå oupptäckta vid laser-diffraction, om speciellt det imaginära del- av R.I.et inte tas in i konto. Lämpligheten av ett optiskt modellerar för en given pigment är bäst beslutsamt, om man spårar en processaa malning med tiden. Om det korrekta R.I.et värderar, varit van vid skapar det optiskt modellerar, har en bör erhålla en konstant förminskning av medlet storleksanpassar.

Figurerar 2-4 showexempel av att använda korrekt imaginärt R.I., när storleksanpassa pigmentpartiklar. Datan Figurerar in 3 var samma, som de Figurerar in 2, men analyserat genom att använda det imaginärt värderar för en blåttpigment. Notera den smala fördelningen och bristen av befolkningen av oversized partiklar.

Figurera 2. Storleksanpassa fördelningor av en orange pigment som malas progressively över entimme period. Visades Maximat UV-/Visabsorbance på ungefärligt 450 nm.

Figurera 3. Storleksanpassa fördelningor från de samma datan Figurerar in 2, men med ett felt imaginärt R.I. värdera.

Figurera 4. Gulna pigmenten som malas under entimme period, avkastningar som en meningsfull fördelning, genom att använda som är imaginärt, värderar av R.I.et, som var beslutsamma vid UV-/Visspektroskopi. Fördelningen kan också bestyrkas, genom att använda andra metoder.

All laser-diffraction instrumenterar har en ha som huvudämnenackdel: de gör inget avdrag för forma av materialen under att testa, utan hänsyn till storleksanpassa av partiklarna. Resonerar för denna lie med de bakomliggande antagandena, använt i beräkna storleksanpassar fördelningor från de rå datan som frambrings under analysen. Det matematiskt modellerar van vid beräknar fördelningor baseras på spridning av ljust av en sphere. Någon anmäld fördelning är, verkställer in, en likvärdigt sfärisk fördelning av materiellt vara utstuderad. I mest anföra som exempel detta är ganska adekvat, sedan mest partiklar approximerar till ett sfäriskt system tillräckligt nog.

Ett exempel, var det sfäriskt formar antagande, är inte exakt är det av enskingra, spheroidal materiellt av submicronhematitespindles, som är 46,9 nm i bredd och 130,8 nm i längd och att ge dem ett ungefärligt aspektförhållande av 3:1, som beslutsamt, genom att avläsa elektronmicroscopy (SEM) (Fig. 5).

Figurera 5. Den visade SEM 2000photomicrographen är ett representativt tar prov av hematitespindles.

Förhöjd mång--våglängden laser-diffraction kan användas lyckat för att storleksanpassa den som består av partiklar pigmenten tar prov. R.I.et kan vara beslutsamt genom att använda flera hjälpmedel. Det är också meningsfullt betrakta genom att använda andra tekniker initialt för att bestyrka de erhållande resultaten.