Laserdiffraktion vs. Siebung Vergleich

Vergleich von Laserdiffraktion mit Siebung zur Partikelgrößenanalyse

Es besteht kein Zweifel, dass die Wahl des Partikelcharakterisierungswerkzeugs stark von der Gesamtaufgabe abhängt. Wie man so schön sagt: Das richtige Werkzeug für die jeweilige Aufgabe!

Hersteller, die für die Qualitätskontrolle einer Produktlinie verantwortlich sind, wünschen sich wahrscheinlich ein einfach zu bedienendes, einfach zu wartendes Arbeitspferd, um konsistente und zuverlässige Ergebnisse immer wieder schnell und effizient zu erzielen. Die Siebung ist eine traditionelle Wahl für die Partikelgrößenmessung, die den Reiz mechanischer und betrieblicher Einfachheit hat.

In Zeiten hoher Konkurrenz und schwieriger wirtschaftlicher Bedingungen ist es jedoch ratsam, über das Offensichtliche hinauszuschauen und herauszufinden, welche Technik für die Anwendung wirklich optimal ist. Die Laserdiffraktion wird zunehmend verbreitet, da viele Menschen die schnelle Effizienz nutzen, die sie online und offline bietet, um sich vor der Konkurrenz abzusetzen.

Die Vorteile der Siebung im Vergleich zur Laserdiffraktion

Worüber sprechen wir hier genau? Nun, die Siebung ist eine Fraktionstechnik, die die Masse des Materials misst, das als Probe durch eine Reihe feiner Maschensiebe, die übereinander gestapelt sind, durchgeführt wird. Die Partikelgrößenverteilung wird berechnet, indem die Masse der auf jedem Sieb zurückgehaltenen Partikel gemessen wird. Es wird angenommen, dass das Schütteln des Siebstapels die Partikel in die richtige Verteilung fallen lässt. Dazu ist das Schütteln des Stapels für eine gut definierte, oft erheblich lange Zeit erforderlich.

Einige der Vorteile sind jedoch, dass es:

• Massenverteilungen über einen weiten Größenbereich liefert
• die Siebung relativ niedrige Gerätekosten bietet
• nur wenig Kalibrierung erfordert

Entgegen der landläufigen Meinung erzeugt die Siebung jedoch keine wirklich gewichtete Verteilung!

Betrachten Sie einen runden Stift und ein quadratisches Loch…

„Bei der Betrachtung der Ergebnisse einer Siebanalyse muss bedacht werden, dass die durch das Sieb gehenden Partikel nicht unbedingt rund oder symmetrisch in der Form sind, sondern oft nadelartig sein können und obwohl sie durch die Siebe gehen, sie dennoch in der Größe größer sein können als zurückgehaltene Partikel, die der idealeren kugelförmigen Form entsprechen“.

Das obige Zitat, entnommen aus einem Text von 1904 über die geologische Probenanalyse, wurde von meinem Kollegen Alan Rawle in einem kürzlich gehaltenen Webinar zitiert und hebt einen wichtigen Aspekt der Siebanalyse bei Arbeiten mit nicht-sphärischen Partikeln hervor. Betrachten Sie einen Siebschirm mit einer Nominalgröße von 63 mm. Ein Zylinder mit 50 mm Durchmesser und 50 mm Höhe wird diesen Bildschirm offensichtlich durchqueren. Ein Partikel mit 50 mm Durchmesser und 100 mm Höhe wird jedoch auch durch den Bildschirm fallen, obwohl es eindeutig die doppelte Masse des ersten Partikels hat. Betrachten Sie auch Partikel derselben Größe, aber unterschiedlicher Dichte. Auch diese werden denselben Sieböffnungen passieren, obwohl sie sich in der Masse unterscheiden. Partikel werden also nicht nur auf der Basis der Masse sortiert – es gibt eine Mischung aus Größe, Form und Dichte, die die angegebene Gewichtsverteilung erzeugt.

Die Vorteile der Laserdiffraktion gegenüber der Siebung

Die Laserdiffraktion nutzt unser Verständnis des Verhaltens des Lichts. Sie umfasst das Messen der Lichtstreuung einer Gruppe von Partikeln und berichtet über die Größenverteilung von Kugeln, die das aufgezeichnete Muster erzeugen würden.

Einige ihrer Vorteile sind, dass sie:

• weitaus schneller als Fraktionierungstechniken ist
• mit einer sehr breiten Palette von Partikelgrößen und -arten verwendet werden kann
• Ergebnisse als „Volumen“-Verteilung meldet – die passendste Beschreibung für Materialeigenschaften
• online für Echtzeitmessung angewendet werden kann
• hoch reproduzierbar und wiederholbar ist

Laserdiffraktion und Siebung können ähnliche Ergebnisse liefern, wenn sphärische oder halbsphärische Partikel charakterisiert werden. Bei nicht-sphärischen Partikeln ist es jedoch nicht ungewöhnlich, signifikante Unterschiede zu beobachten, da jede Technik unterschiedliche Partikeleigenschaften misst. Besucher der Malvern-Website können detaillierter erkunden, wie man Laserdiffraktion und Siebergebnisse effektiv vergleicht.

Arbeitspferd oder Vollblüter?

Die Siebung ist eine der ältesten und einfachsten Techniken und bleibt eine nützliche Methode zur Trennung von Partikeln nach ihrer Größe. Die Zeit, die für genaue Ergebnisse benötigt wird, die schlechte Auflösung und die Probleme im Zusammenhang mit Partikelaggregation und Siebverstopfung haben jedoch dazu geführt, dass die Siebung in den meisten Branchen ersetzt wurde. Die Laserdiffraktion bietet Integration, Automatisierung und Echtzeit-Online-Messung mit hervorragender Reproduzierbarkeit und Wiederholbarkeit und ist oft der natürliche Nachfolger.