Labor für Lasergranulometrie-Analysen

Die Partikelgrößenanalyse ist eine Methode zur Messung und Charakterisierung von Partikeln hinsichtlich Größe, Form, Oberfläche, Porosität und weiterer physikalischer Eigenschaften. Sie ermöglicht es, die in einer Probe vorhandenen Material- oder Partikelarten zu identifizieren und zu bewerten, wie sie miteinander interagieren. Diese Informationen können für verschiedene Zwecke genutzt werden, insbesondere zur Gewährleistung der Produktsicherheit und Qualitätskontrolle, zur Entwicklung industrieller Verfahren, die Partikeltechnologie zum Mischen, Trennen oder Beschichten von Materialien einsetzen, oder zur Untersuchung des Verhaltens partikulärer Systeme. Die Analyse der Partikelgröße kann außerdem dabei helfen zu verstehen, wie unterschiedliche Partikel die Filtrationsleistung beeinflussen oder wie sich zwei verschiedene Pulver miteinander vermischen. Die Partikelgrößenanalyse kann verwendet werden, um Sedimentationsraten zu messen und verschiedene Partikelgrößen zu unterscheiden, bevor weitere Analysen durchgeführt werden.

Die Partikelgrößenanalyse durch Siebung ist ein physikalisches Verfahren, bei dem Siebe verwendet werden, um Partikel nach ihrer Größe zu trennen. Die Partikel werden auf ein Sieb gegeben, das leicht geschüttelt wird, sodass die kleineren Partikel hindurchfallen, während die größeren oben zurückbleiben. Diese Methode eignet sich gut zur Messung kleiner Partikel, ist jedoch für größere Partikel unpraktisch.

Die Partikelgrößenanalyse durch Sedimentation nutzt die Zentrifugalkraft, um Partikel nach ihrer spezifischen Dichte zu trennen. Die Proben werden in eine Zentrifuge gegeben und mit hoher Geschwindigkeit gedreht, bis sich die schwereren Partikel am Boden des Rohrs oder Behälters absetzen. Diese Methode ist für große Partikel genauer als die Siebanalyse, da sie sie nach ihrem tatsächlichen Gewicht und nicht nur nach ihrer Größe trennt.

Die Partikelgrößenanalyse wird in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, darunter Pharmazeutika, Biotechnologie, Kosmetik, Lebensmittelverarbeitung, Landwirtschaft und petrochemische Produktion. Pharmaunternehmen nutzen die Partikelgrößenanalyse, um die Qualität ihrer Produkte sicherzustellen, indem sie die Partikelgrößenverteilung der Wirkstoffe in Tabletten oder Kapseln bestimmen. Die Lebensmittelindustrie verwendet die Partikelgrößenanalyse, um die Partikelgrößenverteilung von Getreide oder Mehl für Backzwecke zu messen. In der Landwirtschaft kann die Partikelgrößenanalyse eingesetzt werden, um Bodenerosion und Sedimentationsraten zu überwachen. Petrochemische Unternehmen können die Partikelgrößenanalyse ebenfalls nutzen, um das Emulgier- oder Dispergierverhalten ihrer Produkte zu untersuchen.

Die Lasergranulometrie ermöglicht in der Regel die Messung von Partikeln von einigen Dutzend Nanometern bis zu mehreren Millimetern, je nach Gerät und Dispersionsart (trocken oder nass).

Die Ergebnisse umfassen die vollständige Partikelgrößenverteilung (Frequenz- und Summenkurve) sowie charakteristische Werte wie D10, D50 und D90, die die Größenverteilung repräsentieren.

Ja, die Methode wird durch die Norm ISO 13320 geregelt, die Anforderungen an Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Messbedingungen festlegt.

Die Technik unterscheidet nicht zwischen Unterschieden in Form oder Dichte der Partikel. Zur Ergänzung der Analyse wird häufig empfohlen, auf Mikroskopie (REM) oder Oberflächenmessungen (BET) zurückzugreifen.

Die trockene Dispersion wird für frei fließende, nicht agglomerierte Pulver verwendet, während die nasse Dispersion für feine, kohäsive oder empfindliche Partikel bevorzugt wird, die eine gute Desagglomeration erfordern.

• Pulveranalyse mittels Röntgendiffraktometrie (XRD) oder REM-EDX-Mikroskopie : ergänzende Techniken zur Granulometrie, um die kristallographische Zusammensetzung (XRD) und die Partikelmorphologie (REM-EDX) zu untersuchen.
• Analyse und Messung der Oberfläche mittels BET : Charakterisierung der spezifischen Oberfläche von Pulvern, die wesentlich ist, um Partikelgröße, Reaktivität und Porosität miteinander in Beziehung zu setzen.
• Partikel- und Kontaminationsanalyse : Nachweis und Identifizierung unerwünschter Partikel in Matrizes, in Verbindung mit der Granulometrie zur Kontrolle der Produktqualität.
• Charakterisierung von Hydroxylapatit-Pulver (NF ISO 13779-3) : granulometrische und chemische Kontrolle von HAp-Pulvern für den biomedizinischen Einsatz, die Biokompatibilität und Normkonformitätgewährleistet.
• Charakterisierung von Nanomaterialien : Analyse der Größe und Verteilung von Nanopartikeln, ergänzend zur Lasergranulometrie für Materialien im Nanomaßstab.
• Porositäts- und Permeabilitätsstudien : Bewertung der porösen Eigenschaften (He, Hg), die es ermöglichen, die Interpretation der Granulometrieergebnisse im Hinblick auf Oberfläche, Dichte und innere Strukturzu verfeinern.

Die Beauftragung eines Labors für eine Lasergranulometrie-Analyse beantwortet konkrete industrielle Fragestellungen im Zusammenhang mit der Beherrschung von Pulvern.

Im Pharmabereich beeinflussen Größe und Verteilung der Partikel direkt die Bioverfügbarkeit der Wirkstoffe, die Auflösungsgeschwindigkeit, die Stabilität der Darreichungsformen sowie die Homogenität der Chargen.

In der Kosmetik bestimmen die Partikelgrößen die Textur der Pulver, die Feinheit des Auftrags, die Stabilität von Emulsionen und die sensorische Qualität der Produkte.

In beiden Fällen ermöglicht eine strenge Kontrolle die Sicherstellung der regulatorischen Konformität (Normen wie ISO 13320), unterstützt die F&E-Entwicklung neuer Formulierungen und optimiert die Herstellungsprozesse, indem Risiken von Nichtkonformität und Qualitätsabweichungen reduziert werden.