Vortrag über Laserbeugung zur Bestimmung der Partikelgröße

Einleitung

• Referent: Dr. Günter Kolli, Produktmanager bei der Fritsch GmbH
• Thema: Laserbeugung zur Bestimmung der Partikelgröße

Definition der Partikelgröße

• Partikel haben oft irreguläre Geometrien
• Ferridurchmesser: Abstand von zwei parallelen tangentialen Linien an den gegenüberliegenden Seiten eines Partikels
• Äquivalentdurchmesser der Konturhülle: Durchmesser eines Kreises gleichen Querschnitts wie der des Partikelbildes

Technik der Partikelgrößenmessung

• Messung physikalischer Größen: Sedimentationsgeschwindigkeit, akustisches Signal, gestreute Lichtintensitäten
• Verschiedene Verfahren führen zu unterschiedlichen Ergebnissen aufgrund idealisierter Modellbedingungen

Einfluss der Partikelgeometrie

• Modelle gehen oft von kugelförmigen Partikeln aus
• Realität: Partikel sind oft nicht kugelförmig
• Unterschiedliche Modelle und Verfahren führen zu unterschiedlichen Ergebnissen

Probenpräparation

• Wichtig für die Genauigkeit der Messung
• Partikel neigen zur Akkumulation (haften aneinander)
• Dispergierprozess: Zerlegung der Akkumulate in Primärpartikel

Statische Lichtstreuung (Laserbeugung)

• Prinzip: Partikel werden mit Laserstrahl beleuchtet, Intensitätsverteilung hängt von Partikelgröße ab
• Kleine Partikel: große Streuwinkel, weit auseinanderliegende Ringe
• Große Partikel: kleine Streuwinkel, enge Ringsysteme
• Herausforderung: Überlagerung von Streusignalen bei verschiedenen Partikelgrößen

Streutheorien

• Fraunhofer-Beugung: Für große Partikel (größer als Wellenlänge des Lichts)
• Mie-Theorie: Für große und kleine Partikel (ab ca. 10 Nanometer)
• Fraunhofer: rein geometrische Streutheorie, keine optischen Parameter nötig
• Mie: optische Konstanten (Brechungsindex, Absorptionskoeffizient) erforderlich

Messsysteme der Fritsch GmbH

• Analysette 22: Verschiedene Modelle über die letzten 30-35 Jahre
• Aktuellstes Modell: Analysette 22 Next
  • Micro: Messbereich: 0,5 bis 1500 Mikrometer
  • Nano: Zusätzliche Detektoren für kleine Partikel (bis 10 Nanometer)

Messprinzip und Geräteaufbau

• Messkreislauf: Dispergier-Einheit, Nassdispergierung, Ultraschallbox
• Partikelgrößenverteilung: Diagramme zur Analyse von Partikeln in verschiedenen Größenintervallen

Probenpräparation und Dispergierung

• Nassdispergierung: Geschlossener Flüssigkeitskreislauf, Ultraschall zur Zerlegung der Akkumulate
• Trockendispergierung: Partikel in Luftstrom, turbulente Luftströmung zur Zerlegung

Abschluss

• Analysette 22 Next: Modernste Technik, breiter Messbereich, flexibel anpassbar, attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis
• Dank und Verabschiedung: Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit und auf Wiedersehen.