hiukkaskokojakauma

Hiukkaskokojakauma (PSD, particle size distribution) on tilastollinen kuva hiukkasnäytteen koon jakaumasta. PSD kertoo, miten suuret hiukkaset ovat jakautuneet koon mukaan ja se voidaan esittää lukumääräperustaisena tai tilavuusperustaisena jakaumana. Yleisimmät mittausarvot ovat D10, D50 ja D90, jotka kuvaavat pienimmän 10 prosenttiin, mediaanin ja 90 prosentin koon arvoja. PSD voi olla esitettynä sekä kertymäjakaumana (N(>D)) että differentiaalijakaumana (dN/dD). Erilaiset jakaumat kuten lognormalinen, Weibull tai gamma voivat kuvata todellista koonjakoa.

Mittaaminen ja datan tulkinta vaihtelevat mittausmenetelmän mukaan. Seulontakokoerä ja sedimentaatio ovat perinteisiä menetelmiä suurien hiukkasten koon arviointiin, kun taas laser-diffraction ja dynaaminen valon hajauma (DLS) ovat laajasti käytettyjä menetelmiä laajan koonvälien mittaamisessa. Laser-diffraction soveltuu yleensä laajalle koonvälille ja antaa tilavuuspohjaisia tuloksia, kun taas DLS soveltuu usein pienemmille hiukkasille. Suuremmissa hiukkasissa voidaan käyttää kuvantamismenetelmiä (SEM/TEM) koon jakauman tutkimiseen kuvatun aineiston perusteella. Eri menetelmät voivat antaa erilaista jakaumaa ja skaalatapauksia, joten mittausten yhtenäisyys ja dispersion-tilan kuvaaminen ovat tärkeitä.

Käytännössä PSD:tä käytetään materiaalien suunnittelussa, laadunvalvonnassa ja prosessimuokkauksessa. Esimerkkejä ovat rakennusmateriaalit, katteet, lääketeollisuus sekä katalyyttien ja nanoaineiden tuotanto. PSD:n hallinta vaikuttaa lastujen, reaktioiden ja lopputuotteen ominaisuuksiin sekä prosessin tehokkuuteen.