贝克曼高分辨粒度表征技术惊艳亮相颗粒学术年会

颗粒粒度对产品的质量、有效、稳定起着至关重要的影响,包括食品饮料、材料、药物、化工能源等。如何进行精准的表征,

实现高分辨率的检测,发现细微差异对相关科学研究与产品质量控制有着巨大的现实意义。
 

                                                   

颗粒学术大会现场                                                          

                                                   

贝克曼与会人员                                                         
 

2020.10.23-25厦门中国颗粒学会第十一届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会, 贝克曼为与会人员带来了高分辨率的粒度表

征技术及其研发、质控应用,引发热议,闪耀颗粒学术年会。

 

                                                           
                                                        

图1                                                          

                                                   
图2                                                         

                                                   
图3                                                         
 

图1:分布很窄的单峰,经常被误以为正确结果,但实际上蓝色双峰才是正确的结果,这也是极容易被忽略的,为此

2020版ISO13320 特别指出了这一点。高分辨率技术对于单分散样品也至关重要。

图2:高分辨率使2种不同粒径的颗粒混合与单独检测,粒径与比例均保持一致

图3:更加复杂的多种粒径的微球混合,高分辨率技术获得的结果仍与预期一致。

事实上,高分辨的粒度表征技术是科学与产品不断发展的必然需求。因为研发人员需要依靠粒度数据做出决策,QC需要及时

发现批次间细微的差异。只有高分辨粒度表征技术,才能帮助客户发现关键细节,实现精准表征,获得更加真实的粒度信息。然

而,当前应用广泛的激光粒度仪面临的巨大挑战是测试经常会遗漏关键细节。导致我们得到的结果具有很大的风险甚至是错误的。

此次会议贝克曼带来的高分辨粒度表征技术即将终结这一境况。
 

                                                                       
 

贝克曼LS13320 PIDS+XD核心技术                                                                            
 

贝克曼LS13320系列激光粒度仪尤其是最新产品LS13320 XR基于PIDS(偏振光强度差散射)和XD多检测器技术,不仅是微

米、纳米还是纳微米粒径,也不仅是单分散,双分布还是多分散,均可以实现高分辨率的检测,这将帮助客户多样化的样品检测,

无选择性地帮助客户发现未曾发现的关键细节。实际上2大核心技术从上个世纪贝克曼第一代激光粒度仪便开始使用,发展至今,

不断精益求精,到今天第三代产品LS13320,性能达到了卓越。

客户案例:

                                                                       

图4                                                                           

                                                                          
图5                                                                         
         
                                                                          
图6                                                                      
 

图4:咖啡样品,分布较宽,纳米到1000+微米,2个批次仅在1000+微米处有一点变化导致平均粒径变化18微米,高分辨技术仍

然可以精准地捕捉到,帮助QC很好实现质控。

图5:纳米晶药物,碾磨时间5,10,15,20min,随着碾磨时间的延长,粒径逐渐变小,碾磨15min开始出现纳米颗粒,且20min纳米

颗粒成正比例增加。只有高分辨技术才能灵敏检测。帮助研发质控人员实现工艺研究与控制。

图6 :土壤/沉积物,引自文献《MS2000 和LS13320 激光粒度仪测定沉积物粒度结果的差异》      中山大学学报,2018,

57(4): 48 - 55.纳微米样品,2端的细颗粒和粗颗粒,高分辨率检测更加灵敏。帮助研究人员实现准确表征。

有一点要特别注意,由于纳米颗粒有着特异的性能,随着纳米技术的研究与深入。颗粒纳米化,纳微米共存趋于常态。传统认

为纳米粒径使用激光粒度仪检测比较困难,但事实并非如此,贝克曼激光粒度仪采用了PIDS专利技术,突破了这一挑战,从上面的

例子即可看出,即使是多分散的纳米粒径已可获得正确结果,这也是LS13320系列激光粒度仪与同类品牌的巨大优势所在。

本届学术年会近1500业内人士参会,分16个主题展开深入交流,着实是一场高水平的学术盛宴。贝克曼作为颗粒计数及特性

表征的先驱和领导者,铂金赞助盛装出席,不仅为与会人员带来了高分辨率的粒度表征技术,也得益于植根客户多年的经验,为客

户带来了多个领域的全面应用解决方案,包括锂离子电池材料、涂料、土壤/沉积物、微泡、吸入制剂等。基于优异表现,会议期

间还荣获了中国颗粒学会优秀团体会员称号。

                                                           

应用解决方案                                                              

                                                        


贝克曼库尔特专注于前沿技术的创新,在粒度表征方面拥有高分辨率的表征技术,从创新的LS 13320系列激光粒度仪到独特

的库尔特计数及粒度分析仪,可以帮助研发、质控人员精准表征,发现未曾发现的关键细节,获得更加真实的粒度信息,助力科学

与产品的进步。
 

                                                                     


中国颗粒学会第十一届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会上,贝克曼除了为与会人员带来高分辨的静态激光衍射技术,同时

也为与会人员带来了更高分辨率的库尔特计数及粒度分析技术,惊艳颗粒学术年会
 

                                                            


我们经常会看到诸多应用领域需要控制异常大颗粒,比如锂离子电池正负极材料及电解液、磨料、碳粉、墨水等等。而且这些

异常大颗粒往往是痕量或微量的,但他们的存在会严重影响产品的性能和安全, 需要严格控制。如下案例为锂离子电池三元材料

NCM的检测,左图为激光粒度仪,多次检测非常稳定,看似一切正常,没有异常大颗粒。但右图使用库尔特计数及粒度分析仪检

测了53000+颗粒后,可以很灵敏地发现有2颗大于13微粒的异常颗粒。
 

                                                          


事实上,这类应用已经超出了激光粒度仪的能力范围。这在最新的2020版ISO 13320中有明确的说明,由于取样及激光衍射法

的局限性,小于5%和大于95%时不确定度和系统误差会大幅增加,而表征大颗粒的D100或Dmax是不允许被使用的。因此,显然

一些领域使用D100来表征是不对的。那么如何监测异常颗粒呢。
 

                                                                    


贝克曼在颗粒学术年会上给大家介绍了一种理想的方法——库尔特原理。它是一种三维的检测方式,一颗一颗直接检测颗粒的

体积和数量,因此基于这样的原理可以实现更高分辨率的检测。包括收上面案例的异常颗粒以及更高分辨率的粒径分布、颗粒体积

的精细变化等。
 

                                                                       

库尔特原理(电阻法)                                                                    
 

玉米淀粉,下面左图为激光粒度仪所测,4个批次几乎一样,没有发现差异。但右图的库尔特计数及粒度分析仪却明显地可以

看到红色批次的大颗粒是比其他三个批次偏多的,粒径分布向右移动。这个案例充分说明库尔特原理可以实现粒径分布更高分辨率

的检测。
 

                                                                


而像免疫细胞激活、细胞改造/死亡/毒理、晶体生长、微气泡的产生、微粒聚集/溶解、多孔微球制备等都会伴随颗粒体积的精

细变化,这种变化往往是飞升级的。不论是激光粒度仪还是其他方法都很难实现精准的表征。库尔特原理恰恰可以帮助客户解决这

类难题,例如Car-T领域:通过库尔特原理检测T细胞激活之后的体积变化来表征细胞所处的状态,为研究做出科学判断包括决定下

一步操作的时机,比较不同的CAR-T细胞,比较不同激活方式的效果以及尺寸维度区分细胞类型等等。再比如多孔微球的制备,像

催化剂领域,随着多孔间隙物质的结合、微球的碳化等,颗粒体积会发生精细变化,这仍然可以使用库尔特原理来精准表征。
 

                                                                                 


因此,在粒度表征方面,不论的您的样品是微米、纳米、纳微米、单峰、双峰,还是多峰,贝克曼LS13320系列激光粒度仪均

可以提供高分辨的检测。如您需要更高分辨的检测,比如异常大颗粒的检测,更高分辨率的粒径分布、颗粒体积的精细变化等,贝

克曼还可以为您提供库尔特原理的解决方案。


文章来源:中国生物器材网

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