يعد تحليل الغربال أو اختبار التدرج طريقة مهمة لتقييم توزيع حجم الجسيمات للمواد الحبيبية. يؤثر حجم الجسيمات على خصائص المواد مثل سلوك التدفق والنقل (للمواد السائبة) ، والتفاعل ، والكشط ، والذوبان ، وسلوك الاستخراج والتفاعل ، والذوق ، وقابلية الانضغاط ، وغير ذلك الكثير. لذلك يعد تحديد حجم الجسيمات أمرا ضروريا لمجموعة واسعة من الصناعات ، مثل الأغذية والبناء والبلاستيك ومستحضرات التجميل والمستحضرات الصيدلانية ، لتحسين هندسة العمليات وضمان جودة وسلامة المنتجات النهائية.
لقياس توزيع حجم الجسيمات ، يمكن تطبيق طرق وإجراءات مختلفة ، اعتمادا على مادة العينة وأحجام الجسيمات المتوقعة ونطاق الفحص. وتشمل هذه التحليل المباشر للصور ، إما ثابتة (SIA) أو ديناميكية (DIA) ، وتشتت الضوء الساكن (SLS) ، ويسمى أيضا حيود الليزر (LD) ، وتشتت الضوء الديناميكي (DLS) ، وتحليل الغربال. تحليل الغربال هو الطريقة التقليدية والأكثر استخداما لقياس توزيع حجم الجسيمات.
لماذا وزن الغربال مهم
تشمل مزايا تحليل الغربال أنه سهل الاستخدام ، ويتطلب الحد الأدنى من تكاليف الاستثمار ، ويقدم نتائج دقيقة وقابلة للتكرار في وقت قصير نسبيا ، ولديه القدرة على فصل كسور حجم الجسيمات. يعد إجراء تحليل الغربال عن طريق وزن الغربال التفاضلي عملية شاقة وعرضة للخطأ. يمكن أن يؤدي استخدام توازن دقيق مع ميزات مريحة وإدارة البيانات الرقمية إلى أن يؤتي ثماره بسرعة.
شاهد هذا الفيديو واكتشف سبب أهمية تحليل حجم الجسيمات وكيفية إجراء تحليل الغربال خطوة بخطوة.
يمكن أن يكون تأثير توزيع حجم الجسيمات ضخما وتحليله عن طريق وزن الغربال هو عملية شاقة وعرضة للخطأ. أتمتة سير عمل تحليل الغربال الخاص بك: اجعل العمليات الموجهة وإدارة البيانات الرقمية جزءا لا يتجزأ من جميع عمليات وزن الغربال!
يتكون كومة الغربال من عدة غرابيل مكدسة فوق بعضها البعض مع زيادة حجم الشبكة ، مع وضع العينة على المنخل العلوي. يتم إجراء الغربلة إلى النقطة التي لا تتغير فيها كتلة العينة على كل غربال (= كتلة ثابتة). يتم وزن كل غربال ، ويتم حساب حجم كل كسر بنسبة الوزن ، مما يعطي توزيعا قائما على الكتلة.
خطوات التحضير
خطوات وزن الغربال
صيانة المعدات
مثل أدوات القياس الدقيقة الأخرى في المختبر ، تتطلب غرابيل الاختبار عناية منتظمة للحفاظ على مستوى الأداء ، وهذا يشمل:
تعتمد طريقة الاختيار لتحديد أحجام الجسيمات وتوزيعاتها على المادة المستهدفة وأحجام الجسيمات المتوقعة.
طرق تحليل حجم الجسيمات:
| طرق تحليل حجم الجسيمات | الوصف وحالات الاستخدام | نطاقات حجم الجسيمات النموذجية | المعيار ذي الصلة |
تحليل الغربال:
| هي الطريقة التقليدية لتحديد توزيع حجم الجسيمات. يمكن قياس الجسيمات الصلبة التي يتراوح حجمها من 125 مم إلى 20 ميكرومتر بسرعة وكفاءة عن طريق الغربلة الجافة أو الرطبة باستخدام غرابيل الاختبار القياسية. | 40 ميكرومتر - 125 مم 20 ميكرومتر - 20 مم 10 ميكرومتر - 0.2 مم | مختلف ، بما في ذلك. أيزو 3310 ASTM C136 ASTM D422 |
| تحليل الصور الثابتة (SIA) | يستخدم بشكل أساسي لقياس توزيعات الحجم الضيق ، مع التركيز على توصيف الجسيمات الدقيقة جدا. يوفر صورا عالية الدقة للجسيمات تسمح بوصف دقيق للغاية للحجم والشكل ، ولكنه يستغرق وقتا طويلا. يستخدم SIA بشكل رئيسي في البحث والتطوير. | 0.5 ميكرومتر - 1.5 مم | أيزو 13322-1 |
| التحليل الديناميكي للصور (DIA) | هي طريقة توصيف الجسيمات القائمة على الأرقام ، تنطبق على العينات التي يزيد حجمها عن حوالي 1 ميكرومتر. إذا كان سيتم قياس الجسيمات الأصغر أيضا ، فإن حيود الليزر (LD) هو الطريقة المفضلة. DIA هي طريقة حديثة لتوصيف حجم الجسيمات مناسبة بشكل مثالي للقياسات الروتينية للبضائع السائبة والمساحيق والحبيبات والمعلقات. في العديد من الصناعات ، حلت DIA بالفعل محل تحليل الغربال التقليدي. | 1 ميكرومتر - 30 مم | أيزو 13322-2 |
| تشتت الضوء الساكن (SLS) أو حيود الليزر (LD) | يمكن تحديد التوزيعات القائمة على الحجم والمستحضرات الصيدلانية (API) و PSD في السوائل والطين. LD هي الطريقة الأكثر شيوعا لتحديد توزيعات حجم الجسيمات بخلاف تحليل الغربال التقليدي. يعتمد على انحراف شعاع الليزر بواسطة مجموعة من الجسيمات المنتشرة إما في سائل أو تيار هواء. | 10 نانومتر - 4 مم | أيزو 13320 |
تشتت الضوء الديناميكي (DLS) | يعتمد على الحركة البراونية للجزيئات المتناثرة في المحلول. إنها تقنية غير جراحية لقياس توزيع حجم وحجم الجزيئات والجسيمات عادة في نطاق دون ميكرون. | 1 نانومتر - 10 ميكرومتر | أيزو 22412 |
تحليل الغربال هو الطريقة التقليدية لتحديد توزيع حجم الجسيمات. يمكن قياس الجسيمات الصلبة التي يتراوح حجمها من 125 مم إلى 20 ميكرومتر بسرعة وكفاءة عن طريق الغربلة الجافة أو الرطبة باستخدام غرابيل الاختبار القياسية.
يتم تحديد تحليل الغربال في عدد من المعايير الوطنية والدولية كطريقة اختبار إلزامية لمجموعة متنوعة من العمليات التحليلية والصناعية. ينتج عن البحث السريع عن الكلمة الرئيسية "غربال" أكثر من 150 نتيجة قياسية فردية على موقع ASTM وأكثر من 130 نتيجة على موقع ISO. توفر هذه النتائج معلومات حول أحجام الغربال المطلوبة لمادة معينة. يصف كل معيار بالتفصيل كيفية إجراء اختبار حجم الجسيمات ، بما في ذلك حجم العينة ومدة الاختبار والنتائج المتوقعة وطريقة القبول.
أمثلة على المعايير:
تتطلب معظم هذه المعايير أن تفي المناخل المستخدمة ببعض المتطلبات الفنية الموضحة في معايير غربال محددة مثل ISO 3310 أو ASTM E11 / E 323.
يسمح التحليل المباشر للصور بتحديد الخصائص الفيزيائية للجسيمات الفردية (الحجم والشكل ومورفولوجيا السطح). يتمثل الاختلاف الحاسم بين تحليل الصور الديناميكي والثابت في أنه في تحليل الصور الثابتة ، توجد الجسيمات على حامل ولا تتحرك بالنسبة للكاميرا أثناء الاستحواذ ، كما هو الحال مع المجهر ، بينما في تحليل الصور الديناميكي تتحرك الجسيمات عبر الكاشف.
هل ترغب في معرفة:
فريق الخبراء لدينا دائما على استعداد لتقديم المساعدة والمشورة ، من فضلك لا تتردد في الاتصال بنا.
الخطوات المتبعة في تحليل الغربال هي:
عادة ما يتكون كومة الغربال القياسية من 5-10 غربال ، مما يجعل العملية برمتها تستغرق وقتا طويلا.
تحديات تحليل الغربال هي:
قم بأتمتة ورقمنة سير عمل وزن الغربال لتسريع العملية وجعلها أقل عرضة للخطأ. استثمر في ميزان XPR الدقيق المتصل ببرنامج مختبر LabX™ للحصول على عائد استثمار سريع من خلال تسريع العملية وزيادة الإنتاجية وتقليل التكلفة لكل عينة.
عملية موجهة وآلية
يمكن بدء العملية من شاشة اللمس الموجودة على الميزان. يتم إعطاء المستخدم إرشادات آمنة خطوة بخطوة خلال سير العمل بأكمله. باستخدام الكشف التلقائي عن الوزن ، يمكن وزن المناخل على التوالي دون لمس مفتاح. يتم تخزين جميع الأوزان الفارغة بدقة وبشكل كامل.
يسهل مساعد الوزن الرسومي SmartTracTM وزن العينة إلى قيمة مستهدفة محددة ويمنعك من التحميل الزائد على المناخل.
للوزن الخلفي ، ما عليك سوى استئناف المهمة على شاشة الميزان ووزن المناخل المحملة بالترتيب الصحيح ، كما هو موضح على الشاشة. يتم تسجيل قيم الوزن تلقائيا بمجرد الوصول إلى قيمة ثابتة.
وزن فعال
مع وظيفة AutoZero وتسجيل النتائج التلقائي، أصبح الوزن سريعا وآمنا بشكل لا يضاهى. يعني الثبات العالي الذي توفره كفة الوزن SmartPan™ الفريدة أنك تحصل على نتائجك بسرعة تصل إلى ضعف الوزن مقارنة بالوزن على كفة الوزن القياسية. يتم تسجيل البيانات والنتائج تلقائيا على بروتوكول النتائج المدمج ، مما يلغي إدخال / إخراج البيانات اليدوي الذي يستغرق وقتا طويلا وعرضة للخطأ. تسمح الواجهات المتعددة (4 USB ، 1 LAN) بتصدير النتائج بسهولة إلى جهاز كمبيوتر أو نظام آخر.
وثائق خالية من الأخطاء
يوفر LabX™ إدارة شاملة للبيانات وإمكانية التتبع الكامل. يعتني بجميع البيانات والحسابات تلقائيا. بعد الانتهاء من خطوة الوزن الأخيرة ، تكون النتيجة النهائية جاهزة. يمكن تصميم الحل الكامل وفقا لمتطلبات العملية الفردية ودمجه مع نظام تخطيط موارد المؤسسات / LIMS الحالي لشركتك ، مما يسمح بنقل المهام والنتائج ثنائي الاتجاه. يتم تخزين جميع البيانات بشكل آمن في قاعدة بيانات مركزية ويمكن إنشاء تقارير مخصصة في أي وقت.
بنية متينة وسهلة التنظيف
تم تصميم موازين XPR لتحمل الظروف القاسية وتفكيكها بسهولة دون استخدام أي أدوات. جميع الأجزاء مقاومة للغسل في غسالة الصحون - الأسطح الملساء والحواف المستديرة تجعل تنظيف التوازن أمرا سهلا للغاية.
قم بتنزيل دليلنا الإلكتروني المجاني وتعرف على أساسيات تحليل الغربال ، بما في ذلك حالات الاستخدام وسير العمل وأفضل الممارسات والحلول الفعالة. بطريقة سهلة الهضم ، يعرض حالات الاستخدام في مختلف الصناعات ويشرح أهميتها في كل قطاع. كما يقارن الطرق المختلفة لتحليل حجم الجسيمات ، ويشرح سير العمل لتحليل الغربال ويشارك أفضل الممارسات ، بما في ذلك 7 نصائح وحيل لتحليل الغربال المناسب.
يساعد نهج Lean Lab مع عمليات التحسين المستمر (CIPs) في الكشف عن المزيد من الفرص لتحسين عملية تحليل الغربال.
يناقش هذا الدليل الإلكتروني 6 أهداف CIP التالية:
