Siktanalys eller ett kornfördelningstest är en viktig metod för att bedöma partikelstorleksfördelningen i granulärt material. Partikelstorleken påverkar materialegenskaper som flödes- och transportbeteende (för bulkmaterial), reaktivitet, slipförmåga, löslighet, extraktions- och reaktionsbeteende, smak, kompressibilitet och många fler. Bestämning av partikelstorlek är därför avgörande för ett brett spektrum av industrier, såsom livsmedel, konstruktion, plast, kosmetika och läkemedel, för att optimera processteknik och för att säkerställa slutprodukternas kvalitet och säkerhet.
För att mäta partikelstorleksfördelningen kan olika metoder och procedurer tillämpas, beroende på provmaterialet, förväntade partikelstorlekar och undersökningens omfattning. Dessa inkluderar direkt bildanalys, antingen statisk (SIA) eller dynamisk (DIA), statisk ljusspridning (SLS), även kallad laserdiffraktion (LD), dynamisk ljusspridning (DLS) och siktanalys. Siktanalys är den traditionella och mest använda metoden för att mäta partikelstorleksfördelning.
Varför siktvägning är viktigt
Fördelarna med siktanalys inkluderar att den är lätt att använda, kräver minimala investeringskostnader, ger exakta och reproducerbara resultat på relativt kort tid och har förmågan att separera partikelstorleksfraktioner. Siktanalysproceduren genom differentiell siktvägning är en tråkig och felbenägen process. Att använda en korrekt balans med praktiska funktioner och digital datahantering kan snabbt löna sig.
Titta på den här videon och ta reda på varför partikelstorleksanalys är så viktigt och hur du gör siktanalys steg för steg.
Effekten av partikelstorleksfördelningen kan vara enorm och dess analys genom siktvägning är en tråkig och felbenägen process. Automatisera arbetsflödena för sållanalys: gör guidade processer och digital datahantering till en integrerad del av all din siktvägning!
En siktstapel består av flera såll som staplas på varandra med ökande maskstorlek, med provet placerat på den övre sikten. Siktningen utförs till den punkt där provmassan på varje sikt inte ändras (= konstant massa). Varje sikt vägs och volymen av varje fraktion beräknas i viktprocent, vilket ger en viktbaserad fördelning.
Steg inför förberedelserna
Steg för vägning av siktar
Underhåll av utrustning
Liksom andra precisionsmätinstrument i laboratoriet kräver testsiktar regelbunden skötsel för att upprätthålla prestandastandarden, detta inkluderar:
Vilken metod som väljs för att bestämma partikelstorlekar och partikelfördelningar beror på målämnet och de förväntade partikelstorlekarna.
Metoder för analys av partikelstorlek:
| Metoder för analys av partikelstorlek | Beskrivning och användningsfall | Typiska partikelstorleksintervall | Relaterad standard |
Sikt analys:
| Är den traditionella metoden för att bestämma partikelstorleksfördelningen. Fasta partiklar i storlekar från 125 mm ner till 20 μm kan mätas snabbt och effektivt genom torr- eller våtsiktning med hjälp av standardtestsiktar. | 40 μm—125 mm 20 μm—20 mm 10 μm—0,2 mm | Olika, inkl. ISO 3310 ASTM C136 ASTM D422 |
| Statisk bildanalys (SIA) | Används främst för att mäta smala storleksfördelningar, med tonvikt på att karakterisera mycket fina partiklar. Det ger högupplösta partikelbilder som möjliggör en extremt exakt beskrivning av storlek och form, men det är tidskrävande. SIA används främst inom forskning och utveckling. | 0,5 μm—1,5 mm | ISO 13322-1 |
| Dynamisk bildanalys (DIA) | Är en nummerbaserad partikelkarakteriseringsmetod som kan användas för prover som är större än ca 1 μm. Om även mindre partiklar ska mätas är det laserdiffraktion (LD) som gäller. DIA är en modern metod för karakterisering av partikelstorlek som är idealisk för rutinmätningar av bulkgods, pulver, granulat och suspensioner. I många branscher har DIA redan ersatt traditionell siktanalys. | 1 μm—30 mm | ISO 13322-2 |
| Statisk ljusspridning (SLS) eller laserdiffraktion (LD) | Kan bestämma volymbaserade distributioner, läkemedel (API) och PSD i vätskor och slurry. LD är den vanligaste metoden för bestämning av partikelstorleksfördelningar utöver traditionell siktanalys. Den är baserad på avböjningen av en laserstråle av en ensemble av partiklar som sprids i antingen en vätske- eller en luftström. | 10 nm—4 mm | ISO 13320 |
Dynamisk ljusspridning (DLS) | Är baserad på den Brownska rörelsen av dispergerade partiklar i lösning. Det är en icke-invasiv teknik för att mäta storleken och storleksfördelningen av molekyler och partiklar som vanligtvis ligger i submikronområdet. | 1 nm—10 μm | ISO 22412 |
Siktanalys är den traditionella metoden för att bestämma partikelstorleksfördelningen. Fasta partiklar i storlekar från 125 mm ner till 20 μm kan mätas snabbt och effektivt genom torr- eller våtsiktning med hjälp av standardtestsiktar.
Siktanalys specificeras i ett antal nationella och internationella standarder som en obligatorisk testmetod för en mängd olika analytiska och industriella processer. En snabb sökning efter nyckelordet "sikt" ger över 150 enskilda standardresultat på ASTM:s webbplats och över 130 resultat på ISO:s webbplats. Dessa resultat ger information om vilka siktstorlekar som krävs för ett visst material. Varje standard beskriver i detalj hur man utför partikelstorlekstestet, inklusive provstorlek, testvaraktighet, förväntade resultat och acceptansmetod.
Exempel på standarder:
De flesta av dessa standarder kräver att de siktar som används måste uppfylla vissa tekniska krav som beskrivs i specifika siktstandarder som ISO 3310 eller ASTM E11 / E 323.
Direkt bildanalys gör det möjligt att bestämma de fysikaliska egenskaperna hos enskilda partiklar (storlek, form och ytmorfologi). Den avgörande skillnaden mellan dynamisk och statisk bildanalys är att i statisk bildanalys befinner sig partiklarna på en bärare och rör sig inte i förhållande till kameran under insamlingen, till exempel med ett mikroskop, medan partiklarna vid dynamisk bildanalys rör sig förbi en detektor.
Vill du veta:
Vårt team av experter finns alltid till hands för att erbjuda hjälp och råd, tveka inte att kontakta oss.
Stegen som ingår i siktanalys är:
En standardsiktstapel består vanligtvis av 5-10 siktar, vilket gör hela processen ganska tidskrävande.
Utmaningar med siktanalys är:
Automatisera och digitalisera ditt arbetsflöde för vägning av siktar för att påskynda processen och göra den mindre felbenägen. Investera i en XPR-precisionsvåg ansluten till LabX-laboratorieprogramvara™ för en snabb avkastning på investeringen genom att påskynda processen, öka genomströmningen och minska kostnaden per prov.
Guidad och automatiserad process
Processen kan startas från pekskärmen på vågen. Användaren får säker steg-för-steg-vägledning genom hela arbetsflödet. Med hjälp av automatisk viktdetektering kan siktar vägas i följd utan att röra en nyckel. Alla taravikter lagras exakt och fullständigt.
Det grafiska vägningshjälpmedlet SmartTrac™ gör det enkelt att väga ditt prov till ett specifikt målvärde och förhindrar att du överbelastar dina siktar.
För motvägning, återuppta helt enkelt uppgiften på vågskärmen och väg de lastade siktarna i rätt ordning, enligt anvisningarna på skärmen. Viktvärdena registreras automatiskt när ett stabilt värde har uppnåtts.
Effektiv vägning
Med AutoZero-funktionen och automatisk resultatregistrering är vägningen oslagbart snabb och säker. Den höga stabiliteten som den unika SmartPan-vågskålen™ ger innebär att du får dina resultat upp till dubbelt så snabbt jämfört med att väga på en vanlig vågskål. Data och resultat registreras automatiskt i det inbyggda resultatprotokollet, vilket eliminerar tidskrävande och felbenägen manuell inmatning/utmatning av data. Flera gränssnitt (4 USB, 1 LAN) möjliggör enkel export av resultat till en PC eller annat system.
Felfri dokumentation
LabX™ erbjuder omfattande datahantering och full spårbarhet; Den tar hand om all data och alla beräkningar automatiskt. Efter att det sista vägningssteget är klart är slutresultatet klart. Den kompletta lösningen kan skräddarsys efter individuella processkrav och integreras med ditt företags befintliga ERP/LIMS-system, vilket möjliggör dubbelriktad överföring av uppgifter och resultat. All data lagras säkert i en centraliserad databas och anpassade rapporter kan genereras när som helst.
Hållbar konstruktion som är lätt att rengöra
XPR-vågar har utformats för att tåla tuffa förhållanden och för att enkelt kunna demonteras utan användning av några verktyg. Alla delar kan diskas i diskmaskin - släta ytor och rundade kanter gör balansrengöringen mycket enkel.
Ladda ner vår kostnadsfria eGuide och lär dig det viktigaste om sållanalys, inklusive användningsfall, arbetsflöden, bästa praxis och effektiva lösningar. På ett lättsmält sätt presenterar den användningsfall i olika branscher och förklarar deras betydelse inom varje segment. Den jämför också olika metoder för partikelstorleksanalys, förklarar arbetsflödet för siktanalys och delar med sig av bästa praxis, inklusive 7 tips och tricks för korrekt siktanalys.
Lean Lab-metoden med processer för kontinuerlig förbättring (CIP) hjälper till att avslöja ytterligare möjligheter för optimering av processer för sållanalys.
I den här e-guiden diskuteras följande 6 mål för konkurrenskraft och innovation:
