Partikelgrößen

Partikelgrößen bezeichnen die Größenordnung einzelner Teilchen in Feststoffen oder Suspensionen. Die Größen reichen typischerweise von wenigen Nanometern bis zu mehreren Millimetern. Neben der absoluten Größe ist die Verteilung der Größe im Material entscheidend; diese PSD (Partikelgrößenverteilung) beschreibt, wie viele Teilchen in welchem Größenbereich vorkommen.

Typische Kenngrößen der PSD sind D10, D50 und D90. D50 (Median) gibt an, dass die Hälfte der Partikel kleiner bzw. gleich diesem Wert ist. D10 und D90 geben Grenzwerte an, innerhalb der 10 bzw. 90 Prozent der Teilchen liegen. PSDs können unimodal oder mehrgipflig sein und folgen oft einer log-normalen Verteilung; Abweichungen entstehen durch Agglomeration, Herstellungsprozesse oder Umweltbedingungen.

Messmethoden reichen von grob bis fein. Siebmessungen eignen sich für gröbere Partikel (typisch über einigen Mikrometern). Laserbeugung (Laser Diffraction) misst breite Bereiche von Mikro- bis Makrogrößen, während dynamische Lichtstreuung (DLS) für submikronale Partikel geeignet ist. Sedimentation nach Stokes’ Gesetz wird in der Feinfraktionierung genutzt. Bildgebende Verfahren wie Raster- oder Transmissionselektronenmikroskopie liefern direkte Größen aus gemessenen Bildern. Oft kommen Kombinationen von Methoden zum Einsatz, um eine breite Abdeckung und Kalibrierung sicherzustellen.

Bedeutung und Anwendungen liegen in vielen Bereichen: in der Pharmazie beeinflusst die Partikelgröße Dissolution und Bioverfügbarkeit, in der Materialwissenschaft Porosität, Oberflächenreaktion und Festigkeit, in der Umwelttechnik Filtration und Sedimentation, und in der Bau- und Keramikindustrie Festigkeit sowie Fließeigenschaften. Normen und Standards unterstützen die Reproduzierbarkeit von Messungen und die Berichterstattung von PSD-Werten.