Search suggestions
  • konduktometr
  • elektroda
  • ph metr
  • smartcheck
  • densito
Wszystkie kategorie
  • Wszystkie kategorie
  • Produkty
  • Wsparcie
  • Wiedza fachowa
  • Wydarzenia i webinary
  • Inne
Filter

Analiza sitowa

Digitalizacja i automatyzacja procesów określania rozkładu wielkości cząstek

Zadzwoń
Sieve Analysis - Particle Size Distribution

Analiza sitowa lub test gradacji jest ważną metodą oceny rozkładu wielkości cząstek materiału ziarnistego. Rozmiar cząstek wpływa na właściwości materiału, takie jak przepływ i przenoszenie (w przypadku materiałów sypkich), reaktywność, ścieralność, rozpuszczalność, ekstrakcja i reakcja, smak, ściśliwość i wiele innych. Określanie wielkości cząstek jest zatem niezbędne w wielu gałęziach przemysłu, takich jak przemysł spożywczy, budowlany, tworzyw sztucznych, kosmetyczny i farmaceutyczny, w celu optymalizacji inżynierii procesowej oraz zapewnienia jakości i bezpieczeństwa produktów końcowych.

Do pomiaru rozkładu wielkości cząstek można zastosować różne metody i procedury, w zależności od materiału próbki, oczekiwanych rozmiarów cząstek i zakresu badania. Obejmują one bezpośrednią analizę obrazu, statyczną (SIA) lub dynamiczną (DIA), statyczne rozpraszanie światła (SLS), zwane również dyfrakcją laserową (LD), dynamiczne rozpraszanie światła (DLS) oraz analizę sitową. Analiza sitowa to tradycyjna i najczęściej stosowana metoda pomiaru rozkładu wielkości cząstek.

Dlaczego ważenie sitowe jest ważne

Zalety analizy sitowej obejmują łatwość użycia, minimalne koszty inwestycyjne, dokładne i powtarzalne wyniki w stosunkowo krótkim czasie oraz możliwość oddzielenia frakcji wielkości cząstek. Procedura analizy sitowej polegająca na różnicowym ważeniu sit jest procesem żmudnym i podatnym na błędy. Korzystanie z dokładnej wagi z wygodnymi funkcjami i cyfrowym zarządzaniem danymi może szybko się opłacić.

High-Throughput Experimentation (HTE)

Jak przeprowadzić analizę sitową

Obejrzyj ten film i dowiedzieć się, dlaczego analiza wielkości cząstek jest tak ważna i jak krok po kroku przeprowadzić analizę sitową.

Wpływ rozkładu wielkości cząstek może być ogromny, a jego analiza za pomocą ważenia sitowego jest żmudnym i podatnym na błędy procesem. Zautomatyzuj procesy analizy sitowej: procesy sterowane i cyfrowe zarządzanie danymi staną się integralną częścią ważenia sitowego!

 

Przejdź do jednej z poniższych sekcji, aby dowiedzieć się więcej:

  1. Analiza sitowa, typowy przebieg pracy
  2. Typowe metody analizy wielkości i rozkładu cząstek
  3. Poproś o bezpłatne wsparcie w zakresie szybkiego i bezbłędnego ważenia sitowego
  4. Wyzwania związane z ważeniem sit w analizie sitowej
  5. Polecane rozwiązanie wagowe do analizy sitowej: Precyzyjna waga Excellence połączona z oprogramowaniem laboratoryjnym LabX™
  6. Bezpłatny e-przewodnik: Określanie rozkładu wielkości cząstek za pomocą analizy sitowej
  7. FAQ - często zadawane pytania dotyczące analizy sitowej

 

Przepływ pracy analizy sitowej

Typowy przepływ pracy dla analizy sitowej

Stos sit składa się z kilku sit ułożonych jedno na drugim o coraz większym rozmiarze oczek, z próbką umieszczoną na sicie górnym. Przesiewanie odbywa się do punktu, w którym masa próbki na każdym sicie nie zmienia się (= stała masa). Każde sito jest ważone, a objętość każdej frakcji jest obliczana w procentach wagowych, co daje rozkład oparty na masie.

Etapy przygotowania
1. Opracowanie metody: na podstawie badanego materiału należy wybrać odpowiednią metodę standardową, wybrać odpowiednie sita w stosie, aby zapewnić równomierny rozkład na każdym sicie i określić wymaganą ilość próbki. Wstępne testy mogą pomóc w określeniu tych parametrów
2. Przygotowanie sit lub stosów, np. wstępna rejestracja sit (identyfikacja i masa tary)
3. Pobieranie próbek
4. Przygotowanie próbki, np. wstępne suszenie, kondycjonowanie lub podział próbki

Etapy ważenia sitowego
5. Zważyć sita puste, od dołu do góry lub od szalki (A), od najmniejszego rozmiaru oczek (B) do największego rozmiaru oczek (E); zidentyfikować każde sito, odjąć tarę.
6. Dodać próbkę
7. Przesiewanie (ręcznie lub przy użyciu wytrząsarki sitowej)
8. Zważyć frakcje na każdym sicie, od góry do dołu lub od największego rozmiaru oczek do najmniejszego rozmiaru oczek.
9. Analiza, ocena i interpretacja wyników

Konserwacja sprzętu
Podobnie jak inne precyzyjne przyrządy pomiarowe w laboratorium, sita testowe wymagają regularnej konserwacji w celu utrzymania standardu wydajności, co obejmuje:

  • Dokładne czyszczenie po każdym uruchomieniu
  • Kontrole wydajności przed użyciem i okresowe rutynowe kontrole, np. testowanie z próbkami testowymi biegłości
  • Kalibrację: Okresowa kalibracja i ponowna certyfikacja sit testowych (ASTM E11 lub ISO 3310-1).

 

Powszechne metody analizy wielkości i rozkładu cząstek

Wybór metody określania wielkości i rozkładu cząstek zależy od substancji docelowej i oczekiwanej wielkości cząstek.

Metody analizy wielkości cząstek:

  1. Analiza sitowa
  2. Bezpośrednia analiza obrazu, statyczna (SIA) lub dynamiczna (DIA)
  3. Statyczne rozpraszanie światła (SLS), zwane również dyfrakcją laserową (LD)
  4. Dynamiczne rozpraszanie światła (DLS)

Analiza sit owa jest tradycyjną metodą określania rozkładu wielkości cząstek. Cząstki stałe o wielkości od 125 mm do 20 μm mogą być szybko i skutecznie mierzone przez przesiewanie na sucho lub mokro przy użyciu standardowych sit testowych.

Analiza sitowa jest określona w wielu normach krajowych i międzynarodowych jako obowiązkowa metoda testowa dla różnych procesów analitycznych i przemysłowych. Szybkie wyszukiwanie słowa kluczowego "sito" daje ponad 150 wyników dla poszczególnych norm na stronie ASTM i ponad 130 wyników na stronie ISO. Wyniki te dostarczają informacji na temat rozmiarów sit wymaganych dla danego materiału. Każda norma szczegółowo opisuje sposób przeprowadzania testu wielkości cząstek, w tym wielkość próbki, czas trwania testu, oczekiwane wyniki i metodę akceptacji.

Przykłady norm:

  • ASTM C136: Standardowa metoda analizy sitowej kruszyw drobnych i grubych
  • ASTM D422: Standardowa metoda analizy wielkości cząstek gleby

Większość z tych norm wymaga, aby stosowane sita spełniały określone wymagania techniczne opisane w konkretnych normach sitowych, takich jak ISO 3310 lub ASTM E11 / E 323.

Bezpośrednia analiza obrazu pozwala określić właściwości fizyczne poszczególnych cząstek (rozmiar, kształt i morfologię powierzchni). Zasadnicza różnica między dynamiczną i statyczną analizą obrazu polega na tym, że w statycznej analizie obrazu cząstki znajdują się na nośniku i nie poruszają się względem kamery podczas akwizycji, tak jak w przypadku mikroskopu, podczas gdy w dynamicznej analizie obrazu cząstki poruszają się przechodząc przez detektor.

Statyczna analiza obrazu (SIA) jest stosowana głównie do pomiaru wąskich rozkładów wielkości, z naciskiem na charakteryzowanie bardzo drobnych cząstek. Zapewnia obrazy cząstek o wysokiej rozdzielczości, które umożliwiają niezwykle dokładny opis wielkości i kształtu, ale jest czasochłonna. SIA jest wykorzystywana głównie w badaniach i rozwoju.
Norma: ISO 13322-1.

Dynamiczna analiza obrazu (DIA) to metoda charakterystyki cząstek oparta na liczbach, stosowana do próbek większych niż około 1 µm. Jeśli mierzone mają być również mniejsze cząstki, metodą z wyboru jest dyfrakcja laserowa (LD). DIA to nowoczesna metoda charakteryzacji wielkości cząstek, idealnie nadająca się do rutynowych pomiarów materiałów sypkich, proszków, granulatów i zawiesin. W wielu branżach DIA zastąpiła już tradycyjną analizę sitową.
Norma: ISO 13322-2.

Statyczne rozpraszanie światła (SLS) lub dyfrakcja laserowa (LD ) mogą określać rozkłady objętościowe, farmaceutyki (API) i PSD w cieczach i zawiesinach. Dyfrakcja laserowa jest najpopularniejszą metodą określania rozkładu wielkości cząstek inną niż tradycyjna analiza sitowa. Opiera się ona na ugięciu wiązki laserowej przez zespół cząstek rozproszonych w cieczy lub strumieniu powietrza.
Norma: ISO 13320.

Dynamiczne rozpraszanie światła (DLS ) opiera się na ruchu Browna rozproszonych cząstek w roztworze. Jest to nieinwazyjna technika pomiaru wielkości i rozkładu wielkości cząsteczek i cząstek zazwyczaj w zakresie submikronowym.
Norma: ISO 22412.

 

Sieve Analysis Experts

Czy potrzebujesz porady?

Czy chcesz dowiedzieć się:

  • Jak sprawić, aby Twoja analiza sitowa była łatwiejsza, szybsza i mniej podatna na błędy
  • Jak zwiększyć wydajność i obniżyć koszt jednej próbki?

Nasz zespół ekspertów zawsze służy pomocą i radą, nie wahaj się z nami skontaktować.

 

Sieve Analysis Challanges

Wyzwania związane z ważeniem sitowym w analizie sitowej

Etapy analizy sitowej są następujące

  1. Zważyć puste sita
  2. Dodać próbkę
  3. Przesiewać przez 5-10 minut
  4. Zważyć ponownie
  5. Oczyścić sita

Standardowy stos sit składa się zwykle z 5-10 sit, co sprawia, że cały proces jest dość czasochłonny.

Wyzwania związane z analizą sit są następujące:

  • Jak uniknąć lub zapobiec pomieszaniu sit? Czy kolejność sit była zawsze prawidłowa?
  • Jak upewnić się, że żaden etap procesu nie został pominięty lub że nic nie zostało zmierzone dwukrotnie?
  • Czy wszystko zostało poprawnie zapisane? Czy wszystkie wyniki zostały przepisane bezbłędnie?
  • Jak upewnić się, że obliczenia są wykonywane prawidłowo?

 

Sieve Analysis - Balances and Software

Polecane rozwiązanie wagowe do analizy sitowej: Waga precyzyjna XPR lub XSR połączona z oprogramowaniem laboratoryjnym Labx

 

Zautomatyzuj i zdigitalizuj proces ważenia sit, aby go przyspieszyć i zmniejszyć ryzyko błędów. Proszę zainwestować w precyzyjną wagę XPR lub XSR połączoną z oprogramowaniem laboratoryjnym LabX™, aby uzyskać szybki zwrot z inwestycji poprzez przyspieszenie procesu, zwiększenie wydajności i obniżenie kosztu jednej próbki.

Prowadzony i zautomatyzowany proces

Proces można rozpocząć za pomocą ekranu dotykowego na wadze. Użytkownik otrzymuje bezpieczne wskazówki krok po kroku przez cały proces. Dzięki automatycznemu wykrywaniu masy, sita mogą być ważone kolejno bez dotykania klawiszy. Wszystkie masy tary są zapisywane w sposób dokładny i kompletny.
Graficzne wspomaganie ważenia SmartTracTM ułatwia ważenie próbki do określonej wartości docelowej i zapobiega przeciążeniu sit.
Aby wykonać ważenie wsteczne, wystarczy wznowić zadanie na ekranie wagi i zważyć załadowane sita w odpowiedniej kolejności, zgodnie z instrukcjami wyświetlanymi na ekranie. Wartości masy są automatycznie rejestrowane po osiągnięciu stabilnej wartości.

Wydajne ważenie

Dzięki funkcji AutoZero i automatycznemu zapisowi wyników ważenie jest bezkonkurencyjnie szybkie i bezpieczne. Wysoka stabilność zapewniana przez unikalną szalkę SmartPan™ oznacza, że otrzymujesz wyniki do dwóch razy szybciej w porównaniu do ważenia na standardowej szalce. Dane i wyniki są automatycznie zapisywane we wbudowanym protokole wyników, co eliminuje czasochłonne i podatne na błędy ręczne wprowadzanie/wysyłanie danych. Wiele interfejsów (4 USB, 1 LAN) umożliwia łatwy eksport wyników do komputera lub innego systemu.

Bezbłędna dokumentacja

LabX™ oferuje kompleksowe zarządzanie danymi i pełną identyfikowalność; automatycznie dba o wszystkie dane i obliczenia. Po zakończeniu ostatniego etapu ważenia wynik końcowy jest gotowy. Kompletne rozwiązanie może być dostosowane do indywidualnych wymagań procesowych i zintegrowane z istniejącym systemem ERP/LIMS Twojej firmy, umożliwiając dwukierunkowy transfer zadań i wyników. Wszystkie dane są bezpiecznie przechowywane w scentralizowanej bazie danych, a spersonalizowane raporty mogą być generowane w dowolnym momencie.

Trwała i łatwa do czyszczenia konstrukcja

Wagi XPR i XSR zostały zaprojektowane tak, aby były odporne na trudne warunki i aby można je było łatwo zdemontować bez użycia jakichkolwiek narzędzi. Wszystkie części można myć w zmywarce - gładkie powierzchnie i zaokrąglone krawędzie sprawiają, że czyszczenie wagi jest bardzo łatwe.

 

Sieve Analysis Guide Free PDF

ePoradnik: Określanie rozkładu wielkości cząstek za pomocą analizy sitowej

Proszę pobrać nasz bezpłatny ePrzewodnik i poznać podstawy analizy sitowej, w tym przypadki użycia, przepływy pracy, najlepsze praktyki i skuteczne rozwiązania. W łatwy do przyswojenia sposób przedstawia on przypadki użycia w różnych branżach i wyjaśnia ich znaczenie w każdym segmencie. Porównuje również różne metody analizy wielkości cząstek, wyjaśnia przepływ pracy dla analizy sitowej i dzieli się najlepszymi praktykami, w tym 7 poradami i wskazówkami dotyczącymi prawidłowej analizy sitowej.

Podejście Lean Lab z procesami ciągłego doskonalenia (CIP) pomaga odkryć dalsze możliwości optymalizacji procesu analizy sitowej.

W tym ePrzewodniku omówiono 6 następujących celów CIP:

  1. Przyspieszenie
  2. Zapewnienie wiarygodnych wyników
  3. Posiadanie pod ręką SOP
  4. Zapewnienie bezbłędnego ważenia wstecznego
  5. Unikanie błędów transkrypcji
  6. Standaryzacja raportów

Powiązane treści

FAQ

Często zadawane pytania dotyczące analizy sitowej

Jaka jest zalecana wielkość próbki do analizy sitowej?

W eksperymentach analizy sitowej często występuje tendencja do stosowania zbyt dużych próbek, ponieważ zakłada się, że dzięki temu wyniki testu będą dokładniejsze. Jednakże pogarsza to dokładność wyniku, ponieważ każda pojedyncza cząstka nie ma możliwości zaprezentowania się na powierzchni sita testowego. Ogólnie zaleca się próbkę o masie 25-100 g. Istnieje procedura, która pomaga ustalić odpowiednią wielkość próbki, przy użyciu rozdzielacza próbek w celu zmniejszenia próbki do różnych mas (25 g, 50 g, 100 g, 200 g) i testowania próbek w różnych zakresach wagowych. Jeśli test z próbką 50 g wykaże w przybliżeniu taki sam procent przechodzenia przez drobne sito jak próbka 25 g, podczas gdy próbka 100 g wykaże znacznie niższy procent przechodzenia, będzie to wskazywać, że próbka 50 g jest odpowiednią wielkością próbki.

Jaka jest różnica między średnicami sit w normach ASTM a normami ISO/BS?

W normach ASTM średnice sit mierzone są w calach, podczas gdy w normach ISO/BS stosowane są milimetry. Istnieje niewielka różnica między średnicą 8 cali i 200 mm lub 12 cali i 300 mm. W rzeczywistości 8 cali to 203 mm, a 12 cali to 305 mm. Dlatego sita testowe o średnicy 8 cali i 200 mm nie mogą być zagnieżdżane, podobnie jak sita testowe o średnicy 12 cali i 300 mm.

Jakie są różnice między liczbą oczek i odstępami między drutami w normach ASTM a normami ISO/BS?

Liczba oczek oznacza liczbę drutów na cal (25,4 mm). Sita tkane są sprzedawane według liczby oczek lub według rozstawu drutów. Amerykańskie normy ASTM wykorzystują liczbę oczek, podczas gdy międzynarodowe i brytyjskie normy ISO/BS wykorzystują rozstaw drutów.

Jak wilgotność powietrza w laboratorium wpływa na analizę sit?

Bardzo suche warunki mogą powodować przywieranie drobnych proszków zarówno do elementów sita, jak i do siebie nawzajem za pomocą silnych ładunków elektrostatycznych. Idealna wilgotność względna (% RH) powinna wynosić od 45% do 60%.

Jakie są zalety analizy sitowej w porównaniu z alternatywnymi technikami, takimi jak metody analizy obrazu?

Zalety analizy sitowej obejmują niskie koszty inwestycyjne, łatwą obsługę, precyzyjne i powtarzalne wyniki w stosunkowo krótkim czasie oraz możliwość oddzielenia frakcji wielkości cząstek. Dlatego też metoda ta jest powszechnie stosowana zamiast metod wykorzystujących światło laserowe lub przetwarzanie obrazu.

Jakie są ograniczenia analizy sitowej?

Jednym z ograniczeń jest liczba możliwych do uzyskania frakcji wielkości, co ogranicza rozdzielczość. Standardowy stos sit składa się z maksymalnie 8 sit, co oznacza, że rozkład wielkości cząstek opiera się na zaledwie 8 punktach danych. Kolejnymi ograniczeniami jest to, że technika ta działa tylko z suchymi cząstkami, minimalna granica pomiaru wynosi 50 µm, a metoda może być dość czasochłonna.