Khả năng phân tích kích thước hạt của Beckman Coulter LS 13 320 XR vs. Malvern Mastersizer

Tóm tắt

Beckman Coulter Life Science đã thực hiện so sánh phép đo song song giữa Thiết bị phân tích kích thước hạt Nhiễu xạ Laser LS 13 320 XR với Malvern Mastersizer chạy Carbon có độ tinh khiết cao trong một ứng dụng công nghiệp điển hình. LS 13 320 XR đã cung cấp khả năng vượt trội về phân biệt đỉnh, độ chính xác về kích thước hạt và khả năng lặp lại từ đầu đến cuối.

Thiết bị

1. Malvern Mastersizer sử dụng thiết bị phân tán chất lỏng.
2. Beckman Coulter LS 13 320 XR sử dụng Hệ thống bột khô (Tornado).

Cài đặt

Malvern

4 yếu tố thiết lập chính cho Malvern là loại hạt (hình dạng), loại vật liệu bao gồm chỉ số khúc xạ, mô hình phân tích quang học (Mục đích chung, Chế độ hẹp, xác minh PSL) và % che khuất

– Lựa chọn hình dạng vật liệu

• Không phải hình cầu
• Hình cầu
• Mờ đục

– Malvern có tùy chọn “Vật liệu” trong menu để chọn và tạo hồ sơ cho vật liệu quan tâm, bao gồm chỉ số khúc xạ, độ hấp thụ và loại vật liệu để phù hợp với vật liệu thử nghiệm

– Có 3 mô hình phân tích để lựa chọn trong phần mềm Malvern:

• Verification Latex
• Narrow mode
• General purpose (tùy chọn)

– Tỷ lệ che khuất được đặt thành 0,1 – 2%

LS 13 320 XR

Các thành phần thiết lập chính cho Beckman Coulter LS 13 320 XR là thiết lập Phương pháp bao gồm: Cài đặt mô-đun và Thuộc tính mẫu.

1. Đã tạo và chọn một mô hình quang học có tên “Carbon” từ thư viện Mô hình Quang học.

Vật liệu được thử nghiệm

Chuẩn bị: Bột Carbon có độ tinh khiết cao

Quy trình chuẩn bị mẫu Malvern hiện tại tốn tốn nhiều thời gian hơn (~3 phút cho mỗi mẫu) và có quá nhiều người thực hiện khác nhau, dẫn đến các câu trả lời không nhất quán.

Kết quả: Malvern Mastersizer

Kết quả: Beckman Coulter LS 13 320 XR

Thảo luận

1. Đỉnh @ 400µm được hiển thị bằng LS 13 320 XR 
2. Beckman cung cấp kết quả chính xác, đáng tin cậy và có thể lặp lại
3. Có thể tin tưởng vào kết quả

Khảo sát khách hàng

Khách hàng đã trả lời khảo sát và phản hồi rằng ” Malvern hiện tại không thể phân biệt nhiều nhóm và gặp khó khăn trong việc báo cáo chính xác kết quả trên 150µm, hạn chế để phân tích các hạt lớn hơn”. Sau khi chạy 40 mẫu trên thiết bị LS 13 320 XR, họ nhận xét nó là một thiết bị chính xác và cung cấp độ lặp lại đáp ứng các nhu cầu. Câu hỏi khảo sát khách hàng như sau:

1. Quá trình chuẩn bị mẫu hiện tại của họ mất bao lâu trước khi vật liệu sẵn sàng được đưa vào thiết bị Malvern?

Khách hàng: Quá trình chuẩn bị mẫu thông thường để phân tích kích thước hạt phân tán ướt bằng hệ thống Malvern là ~3 phút.

2. Mất bao lâu để chạy mẫu?

Khách hàng: Trên Malvern, một mẫu mất khoảng 15 phút để chạy từ đầu đến cuối. Điều này bao gồm chu trình làm sạch tự động được hoàn thành sau một lần đo mẫu và tất cả quá trình chuẩn bị mẫu. Trên Beckman, mẫu khô thông thường mất khoảng 2 phút để bắt đầu hoàn thành.

3. Bạn có thể chạy bao nhiêu mẫu trong một ca với phương pháp/thiết bị hiện tại (điển hình)?

Khách hàng: Trong một ca làm việc thông thường kéo dài 8 giờ, tôi có thể hoàn thành ~35 phép đo trên Malvern. Điều này bao gồm tất cả việc chuẩn bị mẫu, làm sạch, kiểm tra và nhập dữ liệu. Trên Beckman, nó sẽ dịch ra hơn 250 mẫu mỗi ca 8 giờ.

4. Quy trình chuẩn bị mẫu phải được lặp lại bao lâu một lần khi kết quả không được chấp nhận hoặc không đạt tiêu chuẩn?

Khách hàng: Quá trình chuẩn bị mẫu được lặp lại với mọi phép đo chúng tôi thực hiện trên Malvern 2000. Khi kết quả không chấp nhận được hoặc không đạt tiêu chuẩn, chúng tôi chỉ thực hiện phép đo khác. Điều đó xảy ra khoảng 10 lần đo một lần. Nói cách khác, mất khoảng 45-60 phút mỗi ca hoặc mất ~12,5% năng suất. Không cần chuẩn bị mẫu trên Beckman Instrument, chỉ cần nạp một lượng nhỏ vật liệu, nạp vào Tornado và chạy

5. Độ lệch gần đúng của 5 mẫu ở d10, d50 và d90 cho cả hai hệ thống là bao nhiêu?

Malvern	d10 = 0,933	d50 = 3,158	d90 = 10,972
Beckman	d10 = 0,167	d50 = 0,765	d90 = 5,9160	d99 = 26,98

6. Mất bao lâu để thiết bị của bạn làm sạch giữa các mẫu?

Malvern	Chu kỳ làm sạch giữa mỗi mẫu là ~8 phút.
Beckman	Không cần phải làm sạch giữa các mẫu bằng cách sử dụng Tornado.

7. (Những) phạm vi kích thước nào mà thiết bị Malvern hiện tại khó đo và cho ra kích thước chính xác?

Khách hàng: Chúng tôi có hai nguyên tử cacbon. Thử nghiệm đầu tiên rất giống nhau giữa hai thiết bị và mức phân bổ của chúng hoàn toàn < 25µm. Carbon lớn hơn của chúng tôi có sự phân bố trong khoảng 10 – ~600µm. Có sự khác biệt đáng kể trong kết quả mà Tornado mang lại cho d10, d50 và d90. Với Malvern, sự khác biệt giữa cả hai thiết bị là nhỏ trên d10, có thể là ±5µm. Sự khác biệt giống như ±15µm trên d50 và nhiều như ±100µm trên d90. Malvern gặp khó khăn khi đo lượng carbon này trên 60µm và rất khó khăn khi đo lượng carbon trên 150µm.

8. Khả năng thể hiện độ phân giải từng đỉnh riêng lẻ của LS 13 320 XR quan trọng như thế nào?

Khách hàng: Khả năng “phát hiện” nhiều đỉnh trong một lần phân phối là vô cùng quan trọng đối với quy trình sản xuất. Chúng tôi nỗ lực tạo ra vật liệu chất lượng cao nhất, bao gồm cả việc sản xuất phân tích kích thước hạt theo yêu cầu. Khả năng phân tích kích thước hạt là rất cần thiết, Beckman LS mang lại độ chính xác vượt trội trong kết quả PSD, đặc biệt là ở phạm vi kích thước hạt lớn hơn.

Nguồn: https://www.mybeckman.vn/resources/reading-material/application-notes/ls-13-320-xr-vs-malvern-mastersizer