在使用激光粒度仪测量生物医疗领域中的颗粒粒径及粒径分布时,选择干法测试时,适当的分散气压对于成功测量至关重要。我们必须避免颗粒的团聚,同时也要防止颗粒因高压而被破碎。本文将探讨影响干法分散的主要因素,以及如何选择适宜的分散压力。
1. 干法分散机理及分散压力的重要性
干法分散的机理主要依赖气流产生的剪切力,这种力引起颗粒间的速度梯度,从而导致颗粒间的碰撞,以及颗粒与管壁之间的碰撞。如果持续增加分散能量(压力),可能会导致样品的破碎。因此,压力的选择极为重要,合适的压力能有效帮助我们分散样品,而过低或过高的压力都会影响分散效果。
2. 干法分散的特点
与湿法分散相比,干法分散具有快速分散的优点,无需在分散介质上投入过多精力,尤其适合大批量生物医疗样品的测试。然而,干法测量也存在不足:干法分散难以精准控制,测试人员只能对进样气压、粉末流动速度及料斗间隙进行干预。这使得干法分散往往成为实现颗粒分散与防止颗粒破碎之间的一种折衷方案。
3. 实现成功的干法测量
成功的干法测量需要首先控制料斗的进样速度和间隙,以优化样品流动,确保连续稳定的样品流动。过高的流动速度会降低分散效率。其次,选择最佳的分散气压,既要避免发生颗粒团聚,又要防止颗粒被打碎。此外,防止样品盘上遗留颗粒也是非常重要,以确保测量取样的充分性。
在控制进样速度合适的情况下,大部分样品的光散射度应在可接受的范围内,此时选择合适的干法分散压力显得尤为重要。分散压力的选择需考虑样品的大小和形状。随着颗粒尺寸的减小,颗粒间的相对粘附力会增加,通常需要更高的压力,甚至可能需要更换高能文丘里管以提高分散效果。对于针状、棒状或片状的样品,更是需要特别注意,以免在分散过程中造成碎裂。
4. 如何选择合适的分散压力
首先,可以通过压力滴定的方法考察压力变化对粒径的影响。改变分散条件,进行一系列重复实验,从高压到低压测试,或反之亦然,通常建议从4bar开始逐渐降低。根据实验的结果,在理想状态下,粒径稳定时的分散压力即是我们所寻找的压力值。
如果发现样品在一定压力下仍然持续破碎,此时需通过干湿法对比的方法选择最终适合的压力。相关研究指出,必须检查颗粒的分散效果是否良好,而这通常可以通过将干法分散与湿法分散进行直接比较来实现。选择最接近湿法测试结果的压力作为干法测试的分散压力。
对于使用普通文丘里管设定的最高压力下如粒径测试结果仍偏大,那么就需要考虑使用高能文丘里管来改善分散效果。这种高能文丘里管通过增加转角和管路长度,能够提供更强的分散作用力。尊龙凯时的模块化设计使得在不同样品的分散需求之间切换变得更加方便。
结论
综上所述,在选择干法测量时,如果遇到样品在不断加压情况下粒径逐渐减小的情况,可以考虑尝试湿法测试,并选择与湿法测试主峰位置最接近的压力值作为分散压力。如果样品不适合湿法测试,建议选择样品后面拖尾消失的压力值,或通过显微镜观察颗粒破碎情况来选择合适的分散压力,以确保颗粒分散的有效性和测量的准确性。通过采用尊龙凯时的优质设备,我们能够更好地实现生物医疗颗粒的精确测量。