بسمه تعالی Particle Size Analyser

1. بسمه تعالی Particle SizeAnalyser By: SafuraKaffash

2. مقدمه: • پیش نیاز تولید و ساخت محصولات مختلف،دانستن اندازه و توزیع اندازه ذرات می باشد. اولین اقدم در این راستا،دانستن: 1.الزامات روش مورد استفاده 2.دقت روش 3.محدوده آنالیز دستگاه و مدل می باشد.

3. Laser Particle Size Analyser: بر هم کنش بین نور و ذره: • جذب (Absorption) • انعکاس (Reflection) • شکست یا انکسار(Refraction) • تفرق یا پراش (Diffraction)

4. LPSA:

5. LPSA: • در حدود 1قرن پیش،دانشمندان،کشف کردند که ذرات با اندازه های مختلف،نور را به صورت های مختلفی پراکنده می کنند.آنها دریافتند که ذرات بزرگ،نور را در زوایای کوچکتر پراکنده میکنند در حالی که ذرات کوچکتر در محدوده زوایای وسیعتری نور را پراکنده میکنند.بنابراین روش های پراکندگی نور،تبدیل به یکی از روشهای تعیین اندازه و توزیع ذرات در سیستمهای کلوئیدی گردید.

6. پراکندگی نور،تغییر جهت و شدت پرتو نور تابیده است که به علت پراش،شکست و انکسار رخ میدهد. اساس روش های بر مبنای پراش: ذراتی که نور را پراکنده می کنند،کروی هستند. پراکندگی مضاعف نداریم(Multi Diffraction) الگوی پراکندگی در آشکار ساز،مجموع الگوی پراکندگی حاصل از کل ذرات است. نور برخوردی به ذرات بایستی تکفام باشد.

7. در سال1890،Lorenzراه حل پراکندگی نور توسط ذرات کروی را با اندازه های مختلف،بدین صورت تقسیم بندی کرد: • اگر قطر ذرات از طول موج برخوردی بسیار بزرگتر باشد(d>>ʎ):Fraunhofer • اگر قطر ذرات با طول موج برخوردی قابل مقایسه باشد: Mie • اگر قطر ذرات از طول موج برخوردی بسیار کوچکتر باشد(d<<ʎ):Rayleigh

8. FraunhoferDiffraction: اجزای تشکیل دهنده دستگاه: • منبع نوری • نمونه • لنز • آشکار ساز

9. مزایا: سرعت اندازه گیری توزیع اندازه ذرات سهولت آماده سازی نمونه عدم نیاز به اطلاع از ضرائب شکست قابلیت تکرار پذیری قابل استفاده برای نمونه های پودری آنالیز غیر مخرب آنالیز نسبتا ارزان قیمت

10. معایب: ذرات بایستی کروی،غیر متخلخل باشند. برای ذرات بزرگتر از 10µmقابل استفاده می باشد.

11. Mie Scattering: • در سال1906،Gustav , Mie به این نتیجه رسیدند که این تئوری حساسیت بیشتری نسبت به ذرات کوچکتردارد و شدت پراکندگی را به عنوان تابعی از زوایای پراکندگی مختلف،پیش بینی کرد.

12. Mie Scattering: اجزای تشکیل دهنده دستگاه: • منبع نوری تکفام با شدت بالا(لیزر) • دستگاه حمل نمونه • فوتودتکتور با کیفیت بالا

13. الگوهای خروجی:

14. مزایا: زمان کوتاه آنالیز(0.1-30 s) قابلیت اندازه گیری در رنج وسیعی از اندازه(0.1-3000 µm) امکان آنالیز ذرات غیر کروی در بعضی دستگاه ها دقت بالا قابلیت تکرار پذیری آزمایش قابل استفاده برای ذرات شفاف

15. معایب: نیاز به دانستن ضریب شکست می باشد(خصوصا در مورد ذرات جامد) آنالیز ذرات کروی با خطا همراه است.

16. Coulter Counter: مبنای آن بر این اساس است که از بار الکتریکی می توان برای تعیین اندازه و تعداد ذرات معلق میکروسکوپی در محلول استفاده کرد. به طور معمول اندازه ذراتی که توسط این دستگاه آنالیز می شود،0.4-1200 µm است.البته اندازه ذرات کمتر از 0.1 µm و بیشتر از1500 µm را نیز پوشش میدهد. جریان بین دو الکترود بایستی DC و در حدود چند میلی آمپر باشد و همچنین مقاومت الکتریکی 1-100 Ωباشد.

17. Coulter Principle: مبنای آن بر این اساس است که از بار الکتریکی می توان برای تعیین اندازه و تعداد ذرات معلق میکروسکوپی در محلول استفاده کرد.

18. Example:

19. کاربرد: Biological material Abrasive Emulsions Tone & Ink …..

20. مزایا: شمارش و اندازه گیری ذرات ارگانیک و غیر ارگانیک تشخیص ذرات کوچکتر از 4/.(در بایولوژی و زمین شناسی سادگی کاربرد حساسیت بالای دستگاه دقت و سرعت خوب،رزولوشن بالا

21. محدودیت: معلق سازی پودر در الکترولیت محدوده اندازه ذرات

22. BET : • در سال 1937دو نفر با نامهای Brunauerو Emmettبراساس مقایسه دانسیته ی گاز آرگون زیر دمای3/ 77درجه کلوین در فشار نسبی25/.-05/. بیان کردند که جذب روی بسیاری مواد متخلخل بوسیله ی ایزوترم جذبBrunauer Emmett Teller(BET) و استفاده از نتایج خطی آن بدست می آید:

23. BET Equation : • سطح پودر یک فاکتور بسیار مهم برای تعیین خواص آن می باشد و روشهای متفاوتی برای تعیین این سطح وجود دارد. اساس کار BETبر پایه ی اندازه گیری جذب سطحی می باشد. • روشهای جذب سطحی گاز به طور گسترده برای تعیین سطح ویژه ی مواد متخلخل استفاده می شود. از جمله کاربردهای جذب فیزیکی مواد میتوان به اندازه گیریSurface Area ،تعیین سایز و حجم تخلخل ها وتوزیع سایز تخلخل ها اشاره نمود.

24. Volumetric adsorption measurement:

25. ایزوترم جذب: • روش BET برای محاسبه ی مساحت سطح ویژه(SpecificSurface Area) پودر های جامد با اندازه گیری ایزوترم جذب می باشد که تئوری BET در این راستا،دو پارامتر CوVm(ظرفیت تک لایه) را محاس.به می کند

26. Adsorption,BET(multilayer)

27. Determination of specific surface area S:specific surface area(m2g-1) Vm:monolaywe capacity(cm3 STP) σ:molecular cross sectional area(nm2molecule-1) Na:avogadroʹs number w:sample weight after drying(g) Ū:molar volume of theadsorbate(cm3 STP mol-1) 0.162 (nm2/molecule for N2) =σ For Ar)σ=0.138 (nm2/molecule

28. مزایا: Measurement of specific surface area for powder or solid surface. Characterization of porous material Average of particle size can be calculated assuming(cubic or spherical)and monodisperse particles. Calculation of pore size distribution Determination of mean pore radius Assumption of total volume of the pores Simplicity of construction Flexibility and low price

29. معایب: نقصان موبیلیتی در ملکول های جذب سطحی شده. عدم امکان بررسی روی جذب جانبی. امکان ایزوله شدن ملکول ها در جایی خارج از لایه. و فرض بر این که همه ی مکان های جذب سطحی معادل یکدیگرند

30. کروماتوگرافی: • اساس این روش،جداسازی اجزا موجود در یک نمونه مخلوط بر اساس تمایل نسبی هر جزء به فاز ساکن،هنگام عبور فاز متحرک از درون یا روی فاز ساکن است.

31. روش های متداول کروماتوگرافی:

32. کروماتوگرافی گازی(GC): • این روش در سال 1952،برای جدا کردن مقادیر کم اسیدهای چرب به کار رفت.GC یک روش فیزیکی است که برای جداسازی،شناسایی و اندازه گیری اجزاء فرار به کار می رود. • در این روش فاز متحرک گاز است.فاز ساکن یک ماده جاذب مایع یا جامد است.

33. GLC:

34. کاربرد: جدا سازی و شناسایی برخی ترکیبات آلی تعیین ساختار ترکیبات آلی آنالیز برخی داروهای نانو ذرات

35. THANKS FORYOUR ATTENTION

36. توجه: یکشنبه آینده کلاس تشکیل نمی شود.ان شاء الله روز سه شنبه برگزار خواهد شد..........