Zentrifugale Sedimentation
Messung der Partikelgrößenverteilung durch Zentrifugation
Die Zentrifugalsedimentationsmethode ist eine Methode zur Bestimmung der Partikelgröße anhand der Geschwindigkeit der Partikel, die sich durch Zentrifugalkraft (Absetzgeschwindigkeit) bewegen. Wenn eine Zentrifugalkraft auf Partikel angewendet wird, setzen sich größere Partikel schneller ab und kleinere Partikel langsamer. Die Absetzgeschwindigkeit wird aus der vom Teilchen zurückgelegten Strecke (von der Anfangsposition zur Detektionsposition wie in der Abbildung unten gezeigt) und der für die Bewegung benötigten Zeit berechnet. Es ist möglich, Teilchen zu messen, während man sie klassifiziert.
Stokes' Gesetz
Die Absinkgeschwindigkeit steht im Zusammenhang mit der Partikelgröße nach dem Stokes-Gesetz. Die Beschleunigung g wird durch die Spezifikation des Instruments bestimmt. Indem die Parameter Partikeldichte, Lösungsmitteldichte und Lösungsmittelviskosität der Probe dem Stokes-Gesetz zugeordnet werden, kann die Partikelgröße aus der Absetzgeschwindigkeit bestimmt werden.
| Groß | Klein |
Dichteunterschied zwischen Partikeln und Lösungsmittel | Schnelles Setzen | Langsames Setzen |
Die Absetzgeschwindigkeit ist bei Partikeln gleicher Größe schneller, wenn der Dichteunterschied zwischen Partikel und Lösungsmittel groß ist, und langsamer, wenn der Dichteunterschied zwischen Partikel und Lösungsmittel gering ist.
Unterschiede zwischen dem Linienstartmodus und dem homogenen Modus
Der Partica CENTRIFUGE CN-300 ist in der Lage, zwei verschiedene Messmethoden zu verwenden: den Line-Start-Modus und den homogenen Modus.
Eine Probe wird (automatisch) in die Dichtegradientenlösung eingebracht, und die Partikelgröße wird aus der Absetzzeit berechnet, die zum Detektor benötigt wird. Dieser Modus ermöglicht es, eine sehr kleine Menge hochkonzentrierter Probe mit hoher Auflösung zu messen.
Erforderliche Probemenge: Ca. 10 μL
Lösungsmittel: Lösung des Dichtegradienten
Das Absetzen beginnt mit einer gleichmäßig verteilten Probe, und die Partikelgrößenverteilung wird anhand der Informationen der Partikel berechnet, die die Detektionszone durchqueren. Dieser Modus eignet sich für die Messung von Proben mit niedriger Konzentration.
Erforderliche Probemenge: ca. 1,5 mL
Lösungsmittel: Nicht erforderlich
Steigungsbeschleunigung
Die Partica CENTRIFUGE misst kontinuierlich die Partikelgröße vom Beginn der Beschleunigung bis zur Aufrechterhaltung der maximalen Geschwindigkeit. Diese Gradientenbeschleunigung ermöglicht es, eine große Bandbreite an Partikelgrößenverteilungen von kleinen bis zu großen Partikeln zu erhalten, ohne die Rotationsgeschwindigkeit in einer einzigen Messung festlegen zu müssen. Daher ermöglicht es die Erkennung selbst der kleinen Anzahl großer Partikel und die Aggregation.
Messbeispiel für schwarzes Pigment für Tintenstrahldrucker
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Zentrifugaler Nanopartikel-Analyzer
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