篩分分析或級配測試是評估顆粒材料粒徑分佈的重要方法。粒度影響材料特性，如流動和輸送行為（對於散裝材料）、反應性、磨蝕性、溶解度、提取和反應行為、味道、可壓縮性等等。因此，粒度測定對於食品、建築、塑膠、化妝品和製藥等眾多行業至關重要，以優化製程工程並確保最終產品的品質和安全。
為了測量粒徑分佈，可以根據樣品材料、預期粒徑和檢查範圍應用不同的方法和程序。其中包括靜態 (SIA) 或動態 (DIA) 直接影像分析、靜態光散射 (SLS)（也稱為雷射衍射 (LD)）、動態光散射 (DLS) 和篩選分析。篩分分析是測量粒徑分佈的傳統且最常用的方法。
為什麼篩分稱重很重要
篩分分析的優點包括易於使用、投資成本最低、在相對較短的時間內提供準確且可重複的結果，並且能夠分離粒度級分。透過差重篩稱重進行的篩分分析過程是一個繁瑣且容易出錯的過程。使用具有便利功能和數位資料管理的精確天平可以快速獲得回報。
觀看此視頻，了解為什麼粒度分析如此重要以及如何逐步進行篩分分析。
粒度分佈的影響可能很大，並且透過篩選稱重進行分析是一個繁瑣且容易出錯的過程。自動化您的篩分分析工作流程：使引導流程和數位資料管理成為您所有篩選稱重的一個組成部分！
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篩疊由多個篩子堆疊而成，篩子的網目尺寸逐漸增大，樣品放置在頂部篩子上。進行篩分直至每個篩子上的樣品質量不改變（=恆定質量）。對每個篩子進行稱重，並以重量百分比計算每個級分的體積，給出基於質量的分佈。
準備步驟
1.方法開發：根據待測材料，選擇合適的標準方法，在疊層中選擇合適的篩子，確保每個篩子上分佈均勻，並確定所需的樣品數量。初步測試可以幫助指定這些參數
2. 篩子或篩垛的準備，例如篩子的預先記錄（識別和皮重）
3. 取樣
4. 樣品製備，例如預乾燥、調節或樣品分割
篩分稱重步驟
5. 稱量空篩，從下到上或從盤（A）、最小目數（B）到最大目數（E）；辨識每個篩子，減去皮重
6. 添加樣品
7. 過篩（手動或使用振動篩）
8. 從上到下或從最大目數到最小目數對每個篩子中的級分進行後稱重
9. 結果分析、評估和解釋
設備維修
與實驗室中的其他精密測量儀器一樣，測試篩需要定期維護以保持性能標準，這包括：
確定粒徑和分佈的方法選擇取決於目標物質和預期的粒徑。
粒度分析方法：
| 粒度分析方法 | 典型粒徑範圍 |
篩分分析：
| 40微米—125毫米 20微米—20毫米 10微米—0.2毫米 |
| 靜態影像分析（SIA） | 0.5微米—1.5毫米 |
| 動態影像分析 (DIA) | 1微米—30毫米 |
| 靜態光散射 (SLS) 或雷射衍射 (LD) | 10奈米—4毫米 |
動態光散射 (DLS) | 1奈米—10微米 |
篩分分析是確定粒徑分佈的傳統方法。使用標準測試篩透過乾式或濕式篩選可以快速有效地測量尺寸從 125 毫米到 20 微米的固體顆粒。
篩分分析在許多國家和國際標準中被指定為各種分析和工業過程的強制性測試方法。快速搜尋關鍵字「篩子」可在 ASTM 網站上產生超過 150 個單獨的標準結果，在 ISO 網站上產生超過 130 個結果。這些結果提供了有關特定材料所需篩子尺寸的資訊。每個標準都詳細描述如何進行粒度測試，包括樣本大小、測試持續時間、預期結果和驗收方法。
標準範例：
大多數這些標準要求所使用的篩子必須滿足特定篩子標準（例如 ISO 3310 或 ASTM E11 / E 323）中所述的某些技術要求。
直接影像分析可以確定單一顆粒的物理特性（尺寸、形狀和表面形態）。動態影像分析和靜態影像分析之間的關鍵區別在於，在靜態影像分析中，粒子位於載體上，並且在採集期間（例如使用顯微鏡）相對於相機不移動，而在動態影像分析中，粒子移動通過檢測器。
靜態影像分析 (SIA)主要用於測量窄尺寸分佈，重點是表徵非常細小的顆粒。它提供高解析度的顆粒圖像，可以極其準確地描述尺寸和形狀，但非常耗時。 SIA主要用於研究和開發。
標準：ISO 13322-1。
動態影像分析 (DIA)是一種基於數字的顆粒表徵方法，適用於大於約 1 µm 的樣品。如果也要測量較小的顆粒，則可以選擇雷射衍射 (LD) 方法。 DIA 是一種現代粒度表徵方法，非常適合散裝貨物、粉末、顆粒和懸浮液的常規測量。在許多行業，DIA 已經取代了傳統的篩分分析。
標準：ISO 13322-2。
靜態光散射 (SLS)或雷射衍射 (LD)可以確定液體和漿料中基於體積的分佈、藥物 (API) 和 PSD。雷射衍射是除傳統篩分分析之外最常用的測定粒徑分佈的方法。它是基於分散在液體或空氣流中的一組粒子對雷射光束的偏轉。
標準：ISO 13320。
動態光散射 (DLS)是基於溶液中分散顆粒的布朗運動。它是一種非侵入性技術，用於測量通常在亞微米範圍內的分子和顆粒的尺寸和尺寸分佈。
標準：ISO 22412。
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篩分分析所涉及的步驟是：
一個標準的篩垛通常由5-10個篩子組成，這使得整個過程相當耗時。
篩分分析的挑戰是：
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對於回稱，只需在天平螢幕上恢復任務，並按照螢幕上的指導，按照正確的順序對裝載的篩子進行稱重即可。一旦達到穩定值，重量值就會自動記錄。
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精益實驗室方法與持續改進流程 (CIP) 有助於發現篩分分析流程最佳化的更多機會。
本電子指南討論了以下 6 個 CIP 目標：
在篩選分析實驗中，通常傾向於使用太大的樣品，因為人們認為這將使測試結果更加準確。然而，這會損害結果的準確性，因為每個單獨的顆粒都沒有機會出現在測試篩的表面上。一般來說，建議使用 25–100 g 樣品。現有程序可協助確定適當的樣本量，使用樣本分配器將樣本減少到不同的重量（25 克、50 克、100 克、200 克），並測試不同重量範圍內的樣本。如果 50 g 樣品的測試顯示通過細篩的百分比與 25 g 樣品大致相同，而 100 g 樣品顯示通過細篩的百分比要低得多，則這表明 50 g 樣品是合適的樣品量。
在 ASTM 標準中，篩子直徑的單位為英寸，而 ISO/BS 標準中則使用毫米。 8吋和200毫米或12吋和300毫米直徑之間存在細微差別。實際上，8 英吋等於 203 毫米，12 英吋等於 305 毫米。因此，直徑為8吋、200毫米的試驗篩不能嵌套，直徑為12吋、300毫米的試驗篩也不能嵌套。
目數表示每英吋（25.4毫米）的絲數。編織篩網以目數或線間距出售。 ASTM 美國標準使用目數，而 ISO/BS 國際和英國標準則傾向於使用線間距。
非常乾燥的條件可能會導致細粉末黏附在篩子部件上，並帶有強靜電荷。理想的相對濕度 (% RH) 應在 45% 至 60% 之間。
篩分分析的優點包括投資成本低、易於操作、在相對較短的時間內獲得精確且可重複的結果以及分離粒度級分的能力。因此，通常使用這種方法來代替使用雷射或影像處理的方法。
一個限制是可獲得的尺寸分數的數量，這限制了分辨率。標準篩疊最多由 8 個篩組成，這意味著粒徑分佈僅基於 8 個數據點。進一步的限制是，該技術僅適用於乾燥顆粒，測量的最小限制為 50 µm，且該方法可能相當耗時。
