Сравнение технологий: лазерная дифракция, DLS и анализ формы
Выбор лазерного анализатора размера частиц основывается на требуемом диапазоне измерений, агрегатном состоянии образца и необходимости контроля морфологии. Современные лаборатории комбинируют три ключевые технологии для получения полной картины.
Лазерная дифракция (статическое светорассеяние, LD): базовый стандарт, измеряющий угловое распределение интенсивности света, рассеянного лазерным лучом. Мелкие частицы дают рассеяние под большими углами, крупные — под малыми. Плюсы: высокая скорость (секунды), воспроизводимость, широкий динамический диапазон (от 0,01 мкм до 3500 мкм). Минусы: метод косвенный, предполагает сферическую форму частиц (эквивалентный диаметр сферы).
Динамическое светорассеяние (DLS): анализирует флуктуации интенсивности рассеянного света, вызванные броуновским движением частиц в растворе. Меньшие частицы движутся быстрее. Плюсы: высочайшая чувствительность к ультрамелким и наноразмерным объектам (белки, полимеры, эмульсии, нанопорошки) в диапазоне от 0,3 нм до 15 мкм. Минусы: чувствителен к присутствию крупных пылинок или агрегатов.
Динамический анализ изображений (DIA): прямая оптическая съемка потока частиц с помощью высокоскоростных камер и микроскопов с последующей обработкой кадров ПО. Плюсы: дает реальное представление о морфологии (соотношение сторон, округлость, наличие игольчатых или пластинчатых фракций). Минусы: ограничен снизу размером разрешения оптической системы.
Bettersizer 2600: универсальная модульная платформа
Bettersizer 2600 производства компании Bettersize Instruments – интеллектуальное модульное оборудование для определения гранулометрического состава материалов методом лазерной дифракции. Оборудование внесено в Государственный реестр средств измерений РФ.
Для заказа доступен валидационный пакет квалификационных испытаний IQ/OQ, обеспечивающий документальное подтверждение соответствия оборудования установленным критериям производительности и точности.
Принцип работы и модульная архитектура:
Оборудование реализует технологию лазерной дифракции с интеллектуальной системой обработки данных. Опциональный модуль мокрого диспергирования оснащён ультразвуковым генератором и системой циркуляции для эффективного разделения агломерированных частиц без механического повреждения. Модуль сухого диспергирования обеспечивает подачу порошкообразных образцов контролируемым потоком воздуха, исключающим сегрегацию частиц по размеру. Модуль для органических сред совместим с неполярными растворителями.
Программное обеспечение и интеллектуальные функции:
Интеллектуальное ПО обеспечивает автоматический выбор оптимальных параметров измерений на основе предварительного сканирования образца. Интуитивный интерфейс позволяет гибко настраивать форматы отчётов, интегрировать данные с лабораторными информационными системами (LIMS) и документировать все этапы измерений для аудита качества. Встроенная база данных методик для типовых материалов ускоряет запуск рутинных анализов.
Области применения: фармацевтические субстанции, компоненты для литий-ионных аккумуляторов, металлические порошки, абразивные материалы, керамика, красители, катализаторы, пищевые ингредиенты и косметические эмульсии.
BeNano Series: анализ наночастиц и дзета-потенциала
BeNano Series — это современная линейка приборов от компании Bettersize Instruments Ltd. для измерения размера наночастиц, молекулярной массы и дзета-потенциала методом динамического (DLS) и статического (SLS) рассеяния света.
Популярные модели серии:
• BeNano Zeta — специализированный анализатор дзета-потенциала наночастиц.
• BeNano 90 Zeta — прибор с измерением под углом 90° для широкого спектра задач.
• BeNano 180 Zeta и BeNano 180 Zeta Pro — универсальные системы с поддержкой измерения под углами 12° и 173° для улучшения точности определения малых и больших размеров.
Принципы измерения дзета-потенциала:
В водных системах частицы несут заряды на поверхности, образуя слой Штерна и внешний сдвиговый слой. Дзета-потенциал представляет собой электрический потенциал на границе раздела сдвигового слоя, определяющий стабильность суспензии. Технология электрофоретического рассеяния света измеряет подвижность с помощью доплеровского сдвига. Анализатор оснащен передовой технологией фазового анализа рассеяния света (PALS), которая подавляет влияние броуновского движения, обеспечивая высокую статистическую точность даже для образцов с очень медленной электрофоретической подвижностью.
Технические характеристики BeNano 180 Zeta Pro:
• Диапазон размеров частиц: 0,3 нм - 15000 нм (минимальный объем выборки: 3 мкл).
• Углы измерения: 12°, 90°, 173°. Алгоритмы: кумулятивный, мультипик, CONTIN.
• Дзета-потенциал: угол обнаружения 12°, диапазон электрофоретической подвижности менее ± 2 × 10⁻⁷ м²/(В·сек), проводимость 0 - 260 мСм/см.
• Молекулярная масса: 342 Да - 2000 мДа. Вязкость: 0,01 сП - 100 сП.
• Параметры системы: температура от –10 °C до 110 °C (± 0,1 °C), контроль конденсации (сухой воздух или азот), лазер 50 мВт (671 нм), коррелятор 100 нс - 8000 с (до 4000 каналов), детектор APD.
• Нормативная документация: полное соответствие ГОСТ ISO 13099-2-2016, ISO 13321, ISO 22412 и ISO 13099-1.
BeVision Series: динамический анализ формы частиц
Серия анализаторов размера и формы частиц BeVision от компании Bettersize использует технологию динамического анализа изображений для точного измерения параметров порошков, суспензий и эмульсий.
Технологии и ключевые преимущества (на примере BeVision S1):
• Комплексная обработка изображений: ПО позволяет объединять и совместно анализировать несколько зарегистрированных изображений.
• Высокая точность калибровки: размер пикселя калибруется с использованием стандартного микрометра.
• Высокая производительность: встроенная 5-мегапиксельная камера обеспечивает скорость измерения до 10 000 частиц в минуту.
• Определяемые параметры: распределение частиц по размеру, максимальный размер, соотношение сторон, округлость, соотношение радиус-толщина.
• Технические характеристики: время типичного измерения менее 10 мин, оптическое увеличение макс. 4000 раз, электропитание 220 В.
Технологии и ключевые преимущества (на примере BeVision S1):
• Комплексная обработка изображений: ПО позволяет объединять и совместно анализировать несколько зарегистрированных изображений.
• Высокая точность калибровки: размер пикселя калибруется с использованием стандартного микрометра.
• Высокая производительность: встроенная 5-мегапиксельная камера обеспечивает скорость измерения до 10 000 частиц в минуту.
• Определяемые параметры: распределение частиц по размеру, максимальный размер, соотношение сторон, округлость, соотношение радиус-толщина.
• Технические характеристики: время типичного измерения менее 10 мин, оптическое увеличение макс. 4000 раз, электропитание 220 В.
Область применения: контроль качества в фармацевтике, химической промышленности, при производстве порошков, абразивов, сахара, соли и сверхтвердых материалов.
Сравнительная таблица: как выбрать модель под задачи
| Параметр | Bettersizer 2600 | BeNano 180 Zeta Pro | BeVision S1 |
|---|---|---|---|
| Метод измерения | Лазерная дифракция (DLOI) | Динамическое/статическое светорассеяние (DLS/SLS) | Динамический анализ изображений (DIA) |
| Диапазон измерений | 0,02 - 2600 мкм | 0,3 нм - 15 000 нм | 3 - 3000 мкм |
| Основные параметры | Размер частиц, распределение | Размер, дзета-потенциал, молекулярная масса, вязкость | Размер, форма (округлость, аспектное отношение и др.) |
| Методы диспергирования | Мокрый + сухой + органические (модульно) | Жидкие образцы (суспензии, растворы) | Сухие порошки, суспензии, эмульсии |
| Скорость измерения | < 10 секунд | 1 - 5 минут | До 10 000 частиц/мин |
| Точность / Воспроизводимость | ≤0,5% (NIST) | Высокая (стандарты ISO 13321, 22412) | ≤3% |
| Рекомендуемые задачи | Универсальный анализ порошков, суспензий, фармация, батареи | Наночастицы, белки, полимеры, коллоидные системы | Анализ морфологии, абразивы, 3D-печать, фармация |
Правильный выбор анализатора зависит от типа образцов и требуемых параметров. Для комплексного анализа рекомендуется комбинировать несколько методов: лазерную дифракцию для общего распределения по размерам, DLS для наночастиц и динамический анализ изображений для оценки морфологии.
Как выбрать?
• Для рутинного контроля качества порошков и суспензий (0,1 - 1000 мкм) – Bettersizer ST.
• Для универсальных задач с широким диапазоном (0,02 - 2600 мкм) и поддержкой сухих/мокрых образцов – Bettersizer 2600.
• Для наночастиц, дзета-потенциала и молекулярной массы – серия BeNano.
• Для анализа формы частиц и морфологии – серия BeVision.
Часто задаваемые вопросы о выборе анализаторов Bettersize
Для рутинного контроля качества оптимален Bettersizer ST – компактный прибор с диапазоном 0,1 - 1000 мкм, работающий по методу лазерной дифракции в мокром режиме. Он экономичен, прост в управлении и обеспечивает точность ≤1% по стандартам NIST.
Лазерная дифракция (LD) измеряет частицы от 0,01 мкм до 3500 мкм, анализируя угловое распределение рассеянного света. Динамическое светорассеяние (DLS) работает в нанодиапазоне (0,3 нм - 15 мкм), анализируя флуктуации интенсивности света от броуновского движения частиц. DLS идеален для наночастиц, белков и полимеров.
Да, серия BeVision и модель Bettersizer S3 Plus с модулем PIC-1 поддерживают динамический анализ изображений. Система оценивает до 24 параметров формы (круглость, аспектное отношение, диаметры Ферета) со скоростью до 10 000 частиц в минуту, что критично для контроля абразивов и порошков для 3D-печати.
Для наночастиц оптимальна серия BeNano (например, BeNano 180 Zeta Pro), работающая методом DLS в диапазоне 0,3 нм – 15 000 нм. Приборы измеряют размер, дзета-потенциал (метод PALS), молекулярную массу и вязкость, полностью соответствуя международным стандартам.
Анализаторы размера частиц Bettersize: экспертный подбор и поддержка
Правильно подобранный анализатор размера частиц Bettersize – основа достоверности результатов и эффективности работы лаборатории. Мы поможем выбрать оптимальное решение под ваши задачи: от рутинного контроля качества до комплексных научных исследований.
Для консультации по подбору анализатора под тип образцов, диапазон измерений и требования к стандартам оставьте заявку или свяжитесь с нами:
8 (800) 100-98-81
Бесплатный звонок по России
info@proflabspb.ru
Напишите нам в любое время
Наши специалисты обеспечат подбор оборудования, пусконаладочные работы, обучение персонала, валидацию методик и техническое обслуживание по всей России.
