为什么动态成像分析应该包括在颗粒形状的评价

粒度分析有一个各种各样的应用程序,包括几乎所有的行业。有多个自动化技术存在测量粒度分布。几乎所有这些报告粒度单位等效球面直径。这是必需的,因为有歧义在描述一个形状不规则的粒子的直径,并在仪器检测系统由于固有的限制。

大小的仪器,激光衍射粒度分析仪广泛应用在许多行业,各种应用程序。虽然LD方法是非常有效的,可再生的和健壮的方法,它有显著的缺点当偏离球形颗粒形状不规则的形态。yabo214例如,针形90粒子可能代表本身为一个等价的球体的直径只有几微米激光衍射,根据其角表示的LD探测器。

由于这种现象,粒子偏离球形,不规则的圆了,粒子可以严重影响PSD的人口。这可能意味着扩大分布,而粒子的实际大小保持一致和统一。yabo214例如,由于随机取向,棒状粒子在激光衍射,可以呈现为矩形或圆形代表杆的直径。它还可以给激光探测系统在这些方向的任何可能的组合。

考虑颗粒形状粉末流的影响

粒度分布是最重要的对粉末的流动行为的影响。为了确保不羁流人物,大多数运营商包括健壮的粒度分析工具来控制粒度分布(PSD)所需的水平。颗粒形状也是一个重要的因素在决定和控制粉末流和性能特点。粒yabo214子移动基于隔离的不同大小,但形状也有重大的影响,流动性。

形状控制颗粒间的力的大小和方向。粒yabo214子大小相似,但有不同的形状可以表现得很不一样。大量的机械联锁和流动阻力可能是由于粒子形状不规则的表面。yabo214流的行为也会受到表面不规则或粗糙。

在流化床反应器,用于催化化学反应,反应偏离球形形状扁平形式妥协反应动力学的1。颗粒间的传质速率可以最小化形状不规则的颗粒。yabo214催化剂失活率增加复杂或形状不规则的颗粒显示增加碳的形成率yabo214²。

仔细考虑形状建议补充在吸入药物疗法粒度数据。形状直接影响流动性,烟雾化和沉积。相比其他形状相同或相似的PSD的花粉形状的粒子已被证明展览提高细粒分数更高,更重要的释放量,提高流动性yabo214³。

形状最终影响粉覆盖性加法制造的金属粉末特性。球形粒子越多,越积极贡献更高的粒子填料密度和粉粉床内流动性。形状也被观察到影响粉末原料的表观密度,这可以直接影响最终的生产部分的密度⁴。

在药品,它是至关重要的控制晶体形状影响下游处理操作,例如干燥、铣削和过滤。形状也决定了API的化学和物理性质,例如溶解度和溶解速率⁵。

由于其重要性为特定的治疗行为,有越来越多的水晶体的形状控制的兴趣。形状影响稳定、以及其他相关的复杂性与固液分离不规则形状像血小板,树突的形成,和针头。

数据产生的弗里曼FT4粉流变仪。

三个商业样品乳糖(SpheroLac FlowLac 100年,100年,Inhalac 230)进行分析,以说明在药用辅料形状的影响。100和100年FlowLac SpheroLac PSDs非常相似,但在实际形状表现出差异。相反,100和230 Inhalac SpheroLac至于PSD不同但也有类似的形状。

在这个例子中,它可以观察到,基本流动性不同形状差异影响大多数的能量形态的样品检测相比,粒度分布的影响。

将动态图像分析集成到一个激光衍射粒度工作流

动态成像分析仪形状现在可以直接在工作流集成,流体粒子大小的激光衍射仪。新引进的粒子的洞察力SentinelPro动态图像分析仪从视觉分析是一个这样的装置的例子。

的SentinelPro^TM形状模块以一个整除的样本水库的用户自动激光光散射仪。它不需要任何更改或重新验证当前的过程或方法,但可以很容易地集成在现有规模仅次于仪器的流体路径。

SentinelPro利用了样本储层分级仪的样品被分析和删除一个整除的没有超过30毫升的样品。然后执行一个形状实时分析并将样品返回给现有的仪器。这都是没有危害样本大小或结果的完整性得到粒子大小的乐器。

动态成像使用高分辨率、高速光学捕获每个粒子连续流过去已知的检测区和音量控制。这种类型的系统允许随机取向,这样每一个粒子的物理尺寸和形状可以测量,然后作为二进制表示为灰度图像和指纹。这些数据可用于反褶积。连续流动,从而导致随机取向,不妥协意味着动态成像空间定位的局限性,作为被观察到的激光衍射。此外,它可以确定粒子浓度,因为高速粒子捕获率和已知的体积在检测区域。

这种技术也可以用来报告,根据估值的人口,以及基于卷的结果通常与有限的基础评价是有利的,因为它允许用户查看整个人口,以揭示信息罚款,骨折粒子铣等。这些可能无法发现或代表的LD提供基于卷的数据,因为其较低的成交量加权数。yabo214动态成像提供的额外信息可以提供更多信息形态在粒子大小的工作流。

激光衍射(LD)是一项功能强大的技术,然而,它必须指出,一些地区可能会限制报道PSD的准确性,因为LD架构及其以下限制:

• 小表面违规行为可以产生鬼峰
• 有限的角分辨率探测器使用
• 利用专有的假设的反褶积算法用于散射数据
• 对于粒子的取向的光源测量细胞yabo214
• 基于理论的粒子在本质上只是球形yabo214

合并动态图像分析并直接集成在上浆工作流允许用户获取重要的形状信息和提供了一个正交技术验证尺寸数据。使用这个至关重要,这种集成的工作流的用户能够使用睁开双眼时确定粒子的形状和大小的数据。yabo214

引用和进一步阅读

1. 曹、孙Jaehun &香港勇。(2016)。颗粒形状和大小分布的影响对整个流体粒子集合体的反应速率。加拿大《化学工程》94。10.1002 / cjce.22533。
2. 恋人通用和Vivek诉Buwa *使用粒子颗粒形状对催化剂失活的影响解决CFD模拟,ISCRE25, 2018年5月
3. 刘米尔赛弗哈桑,雷蒙德围人。颗粒形状对干燥的影响粒子吸入:流动性的研究中,烟雾化和沉积属性aap PharmSciTech。2009年12月;10 (4):1252。2009年10月29日在网上发布。doi: 10.1208 / s12249 - 009 - 9313
4. Hlosta Jakub & Žurovec David & Jezerská,露西& Zegzulka Jiř我́& Necas 1月(2016)。影响粒子的形状和大小的压缩系数和体积的属性粉,粉Mettalurgy 2016年6月
5. 杰Chen Bipul Sarma,詹姆斯·m·b·埃文斯和艾伦·s·迈尔森医药结晶,晶体生长与设计2011年11 (4),887 - 895 DOI: 10.1021 / cg101556s

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