laserdiffractionmetingen

Laserdiffractionmetingen zijn een methode om de grootteverdeling van deeltjes in een disperse fase te bepalen aan de hand van de verstrooiing van licht door een laser. De techniek levert meestal een volume- of massa-gebaseerde verdeling op en wordt aangeduid met statistieken zoals Dv10, Dv50 en Dv90.

Principes en modellen: wanneer een laser door een suspensie of poeder stroomt, verstrooit elk deeltje licht in functies van de hoek. De intensiteit van de verstrooiing P(θ) afhankelijk van de hoek θ bevat informatie over de grootteparamater x = πd/λ. Voor bolvormige deeltjes wordt vaak de Mie-theorie toegepast om de verdeling terug te rekenen naar een grootteverdeling. Bij niet-sferische deeltjes kunnen afwijkingen optreden en worden afwijkende modellen of aannames gebruikt. Het meetsysteem levert doorgaans een (logaritmische) histogram-achtige verdeling en cumulatieve verdelingen.

Instrumenten en proces: een laserdiffrachimetrie-systeem omvat een laserbron, een meetkamer met suspensie of poeder, en een reeks detectors die verstrooid licht bij verschillende hoeken registreren. De monstername vereist vaak dispersie in een vloeistof, controle van concentratie en de juiste optische indices van de vaste stof en het dispersiemedium. Voor droge poeders kan ook een droogverstrooiingsmodule worden toegepast. De gebruikte software zet de meetgegevens om in verdelingen en rapporteert kenmerken als Dv50 en het omvangbereik.

Toepassingen en normen: laserdiffraction wordt breed toegepast in de farmaceutische, voedsel-, materiaal- en milieu-industrie voor kwaliteitscontrole en procesbewaking. Veelgebruikte normen zijn ISO 13320 en gerelateerde richtlijnen. Calibratie gebeurt meestal met referentiegelijke polystyreensporen of andere standaarddeeltjes en vereist correcte refractiviteitsindices.

Beperkingen: de methode veronderstelt vaak bolvormigheid en is gevoelig voor aggregatie, polydispersiteit en de juiste optische indices; meerdere verstrooiing en oordeelkundige modellering beïnvloeden nauwkeurigheid. Desalniettemin biedt laserdiffractioneen snelle, brede dekking en reproduceerbare groottemetingen.