Особенности и преимущества

Ведущий на рынке анализатор размеров частиц Mastersizer 3000 — это универсальный компактный прибор, который соответствует аналитическим требованиям, ограничениям на количество ресурсов и жестким условиям работы современных лабораторий. Сочетание высококлассных инженерных решений и значительных методических наработок компании обеспечивает следующее:

  • Лучшие показатели измерения размера частиц, на которых основаны надежные данные, а также максимально эффективное использование лабораторного пространства
  • Интуитивно понятное программное обеспечение со встроенным модулем экспертной оценки, которое упрощает выполнение аналитических задач, позволяя успешно разрабатывать и использовать различные методы
  • Гибкая система создания отчетов отображает данные в точном соответствии с индивидуальными задачами 
  • Быстрая и эффективная подготовка образцов суспензий, эмульсий и порошков, адаптированная для различных требований, что позволяет оптимизировать методы и обеспечить непрерывный контроль

Благодаря уникальным технологиям и практическому опыту компании Malvern PANalytical в области анализа размеров частиц методом лазерной дифракции прибор Mastersizer предоставляет результаты, которым можно доверять. Анализ качества данных позволяет экспертам по определению размера частиц и начинающим пользователям получать надежную информацию и результаты.

Принцип работы

Mastersizer 3000 использует метод лазерной дифракции для измерения размера частиц материалов и определения распределения частиц по размерам. В основе метода лежит измерение угловой зависимости интенсивности рассеянного света, при прохождении лазерного луча через диспергированный образец. Впоследствии данные анализируются для определения размера частиц, формирующих индикатрису рассеяния. Три основных элемента позволяют системе стабильно предоставлять точные и надежные данные о размерах частиц, что является основой эффективности многих промышленных процессов. 

  • Оптический модуль — Mastersizer 3000 выполняет измерения от 10 нм до 3,5 мм с помощью одного оптического измерительного пути, поэтому подходит для широкого спектра применений. Оптический модуль содержит измерительную зону, в которой диспергированный образец попадает под луч лазера. Набор детекторов измеряет интенсивность света, рассеянного частицами диспергированного образца, на длине волны красной и синей части спектра и в широком диапазоне углов. 
  • Диспергаторы — Mastersizer 3000 предлагает шесть дополнительных принадлежностей для диспергирования в жидкости, которые позволяют работать с увеличенным диапазоном объемов образцов и широким спектром дисперсантов. Передовая система сухого диспергирования обеспечивает быстрые и воспроизводимые результаты диспергирования порошков даже для хрупких материалов. Диспергаторы обеспечивают стабильную корректную концентрацию должным образом диспергированного образца в измерительной зоне оптического модуля в момент анализа, позволяя получать точные и воспроизводимые результаты 
  • Программное обеспечение Mastersizer — Mastersizer 3000 отвечает растущему спросу на простые в использовании приборы, которые обеспечивают превосходные результаты без постоянного участия экспертов. Программное обеспечение управляет системой в процессе измерения и проводит анализ данных светорассеяния для расчета распределения частиц по размерам. Интуитивно понятный интерфейс помогает пользователям на всех этапах от выбора надежного метода до рутинных измерений и составления отчетов о результатах. Встроенная функция экспертной оценки эффективности метода и качества результатов снижает требования к обучению, а также упрощает и ускоряет анализ размера частиц.

Основные области применения

Сыпучесть порошка важна для поддержания производственной эффективности многих технологических процессов. Неравномерное ссыпание порошка может напрямую влиять на такие показатели качества продукции, как однородность дозирования лекарственных форм, или влиять на изменчивость технологического процесса, так как неравномерная подача порошка изменяет эффективность процессов уменьшения размера частиц. Сыпучесть порошка является важным фактором при производстве спеченных материалов с использованием послойного аддитивного наращивания или 3D-печати. В этом случае недостаточная сыпучесть во время осаждения порошкового слоя может привести к колебаниям его плотности и возникновению дефектов, которые снижают прочность конечного изделия.

Анализ размера частиц и распределения частиц по размерам необходим для понимания свойств сыпучести порошка. Эти свойства, в свою очередь, помогают предсказать характеристики упаковок и сцепления частиц. Порошки с большим размером частиц и узким распределением частиц по размерам, как правило, имеют хороший показатель сыпучести. Порошки с меньшим размером частиц и широким распределением частиц по размерам имеют более низкий показатель сыпучести из-за большей площади контакта между частицами и способности мелких частиц заполнять пустоты. 

Плотность упаковки частиц влияет на результат многих процессов, связанных с заполнением литейных форм при производстве керамических и металлических компонентов, порошковым покрытием и содержанием твердых частиц в суспензиях. Свойство упаковки частиц зависит как от их размера, так и от распределения по размерам. По сравнению с мелкими частицами, упаковка крупных частиц менее эффективна, что приводит к увеличению пустотности. Расширение распределения частиц по размерам повышает эффективность упаковки, позволяя мелким частицам заполнять участки между крупными частицами. Минимизация пустотности имеет решающее значение для производства спеченных компонентов, не имеющих дефектов. В порошковых покрытиях плотная упаковка обеспечивает эффективное плавление при низких температурах, что позволяет увеличить время для реакции сшивания частиц полимеров для лучшей обработки.

Упаковка частиц также влияет на реологические свойства суспензий, главным образом вязкость. Смесь крупных и мелких частиц оказывает наименьшее влияние на вязкость системы из-за большей эффективности упаковки, что может быть использовано для увеличения содержания твердых частиц в суспензиях (керамическая суспензия и краски).  

Стабильность суспензий и эмульсий, используемых и производимых в таких отраслях, как фармацевтика и пищевая промышленность, имеет большое значение для эффективности, приемлемости и успешного применения продукции.  Стабильность дисперсии и гравитационное разделение являются ключевыми элементами.

Дисперсионная устойчивость: для стабильного диспергирования требуется контроль сил адгезии и когезии частиц в среде. Эти силы могут привести к флокуляции эмульсий или образованию агломератов в суспензиях и порошках. Риск низкой стабильности диспергирования возрастает при уменьшении размера частиц и может серьезно отразиться на технологическом процессе. Это может отрицательно повлиять на транспортировку порошка в процессе производства или на характеристики конечной продукции: образование агломератов приведет к возникновению дефектов покрытий и красок. Анализ размера частиц и распределения частиц по размерам используется для управления риском стабильности дисперсии и определения влияния ненадлежащей стабильности на характеристики и приемлемость продукции.

Гравитационное разделение: повышение стабильности суспензии или эмульсии для гравитационного разделения основано на балансе гравитационного притяжения частиц, размера и плотности частиц и выталкивающей силы суспензированной жидкости, которая зависит от вязкости. В случае эмульсий анализ размера частиц используется для оценки вероятности расслоения, к которой склонны капли большего размера, а также для контроля стабильности флокуляции и коалесценции с течением времени. Размер капель и степень флокуляции также могут влиять на такие характеристики, как вкусовое ощущение пищи или вязкость напитка, поэтому размер частиц необходимо регулярно измерять при оптимизации и производстве эмульсий.

Скорость растворения материалов зависит от удельной площади поверхности частиц. Увеличение удельной площади поверхности частиц за счет уменьшения их размера ускоряет процесс растворения. Эта корреляция особенно важна для фармацевтической продукции, так как растворение напрямую влияет на биологическую доступность лекарственного вещества. Производители агрохимикатов и моющих средств также должны регулировать размер частиц для контроля скорости растворения и высвобождения активных компонентов в составе.

Легкость вдыхания является важным критерием как для предотвращения вдыхания вредных частиц человеком, так и для оптимизации осаждения лекарственного вещества в дыхательных путях. Для всех ингаляционных и назальных лекарственных средств (OINDP) размер частиц является критическим параметром. Четкие диапазоны размеров предусмотрены для осаждения и удержания в носовой полости и для проникновения в различные области легких. В то же время производители чистящих средств или лака для волос должны контролировать наличие мелких частиц и исключать их вдыхание, что делает анализ размера частиц необходимым для проверки безопасности. 

Скорость реакции в твердых системах часто зависит от удельной площади поверхности имеющихся частиц. Чем меньше частицы, тем выше соотношение площади поверхности к объему и выше скорость реакции. Это важно, в частности, для производства цемента, так как размер частиц влияет на скорость затвердевания цементных материалов, а также для производства катализаторов, где размер частиц должен быть адаптирован для оптимизации скорости реакции или эффективной очистки загрязняющих веществ. 

Оптические свойства, такие как способность частиц рассеивать свет, используются производителями красок, покрытий и пигментов. Рассеивание света частицами зависит от их размера, поэтому контроль размера частиц в поверхностном покрытии влияет на такие параметры, как цвет и насыщенность оттенка, степень покрытия и блеск.

Потребительское восприятие продуктов питания нередко зависит от размера частиц. Например, размер частиц кофе, степень его помола влияет как на вкус кофе, так и на время приготовления. Мелкие частицы придают шоколаду нежную текстуру, которая зачастую воспринимается на вкус приятнее зернистой текстуры.

Характеристики

Основные параметры

Размер частиц (гранулометрический состав):
Суспензии, эмульсии, сухие порошки
Принцип:
Лазерная дифракция
Анализ:
Теория Ми, приближение Фраунгофера
Частота регистрации данных:
10 кГц
Продолжительность стандартного измерения:
<10 секунд
Габариты (Ш, Г, В):
690 мм x 300 мм x 450 мм
Вес:
30 кг

Параметры оптической системы

Источник красного света:
Макс. 4 мВт, He-Ne лазер, 632.8 нм
Источник синего света:
Макс. 10 мВт, полупроводниковый лазер, 470 нм
Оптическая схема:
Обратная Фурье кофигурация (сходящийся луч)
Фокусное расстояние линзы:
300 мм

Детектор

Расположение элементов:
Логарифмические интервалы
Угловой диапазон регистрации рассеянного света:
0.015 - 144 градусов
Оптическая юстировка:
Автоматически

Размер частиц

Размер частиц (гранулометрический состав):
0.01 - 3500 мкм *
Количество размерных классов:
100 (возможна дополнительная настройка пользователем)
Точность::
Лучше чем 0,6% **
Точность / повторяемость:
Лучше чем 0.5% *
Воспроизводимость:
лучше чем 1%*

Программное обеспечение

21 CFR Часть 11:
Возможна работа в режиме создания электронных записей/электронных подписей (ER/ES).

Соответствие директивам ЕС

Лазерная безопасность:
Класс 1 согласно IEC60825-1:2007 и части 1040 подглавы J главы I CFR (CDRH)
Нормативы:
Соответствие RoHS и WEEE Соответствие CE / FCC Соответствие требованиям европейской директивы по низковольтному оборудованию

Модуль

Источник питания:
100/240 В, 50/60 Гц 50 Вт (без подключенных диспергаторов) Не более 200 Вт (подключены 2 диспергатора)
Влажность:
Не более 80 % при температуре до 31 °C c линейным снижением до 50 % при температуре 40 °C Без конденсации.
Рабочая температура ( °C):
От +5°C до +40°C
Температура хранения:
От -20°C до +50°C
Класс защиты от внешних воздействий (IP):
IP41B

Примечания

*:
Зависит от образца и пробоподготовки
**:
Точность указана для измерения мономодальных латексных стандартных образцов. Эта характеристика определяет неуверенность производителя в размере частиц латекса. Зависит от образца и пробоподготовки.
Патенты:
Оптический модуль Mastersizer 3000 защищен патентами US6,778,271 и сопутствующей документацией, GB2,340,932, совместно с патентами на базе заявок WO2013038161, WO2013038160 и WO2013038159. Hydro MV и LV защищены EP1167946A2 и сопутствующей документацией.

Дополнительное оборудование

Диспергаторы для Mastersizer 3000

Mastersizer 3000

Модули диспергаирования в жидкости

Hydro SV

Image

Диспергирование в жидкости малого объема.

Hydro SV — это простой и экономичный модуль диспергирования в жидкости, предназначенный для анализа размеров частиц с использованием небольших объемов образцов и дисперсанта.

Подробнее Запрос КП

Hydro MV

Image

Автоматический диспергатор среднего объёма.

Hydro MV − диспергатор среднего объёма для контролируемого автоматического диспергирования в жидкости образцов при гранулометрическом анализе. Он подходит для работы как с водными, так и неводными дисперсантами, но особенно актуален, когда количество образца ограничено, а объём используемого дисперсанта необходимо свести к минимуму.

Подробнее Запрос КП

Hydro LV

Image

Модуль диспергирования в жидкости большого объёма.

Hydro LV − автоматический модуль диспергирования в жидкости большого объёма, предназначенный для проведения гранулометрического анализа (анализа размеров частиц). Он особенно подходит для гранулометрического анализа крупнодисперсных или полидисперсных образцов (с большой шириной распределения частиц по размерам).

Подробнее Запрос КП

Hydro EV

Image

Универсальный модуль жидкостного диспергирования для работы с различными объёмами дисперсанта

Уникальная конструкция модуля диспергирования с возможностью использования различных стандартных лабораторных стаканов. Aдаптирован для работы с образцами различного гранулометрического состава и различными объёмами дисперсантов.

Подробнее Запрос КП

Hydro SM

Image

Модуль диспергирования в жидкости малого объема начального уровня

Hydro SM − это экономичный модуль диспергирования в жидкости, предназначенный для измерения образцов в неводных дисперсантах в условиях, требующих минимзации количества используемого растворителя.

Подробнее Запрос КП

Mastersizer 3000 Chocosizer

Image

Эффективный контроль качества в производстве шоколада

Целью шоколадной промышленности является экономичное и эффективное производство продукции, которая обладает отличным вкусом и консистенцией. Для достижения таких результатов большое значение имеет контроль размеров частиц какао и молока и распределения частиц по размерам. Комплект Mastersizer 3000 Chocosizer разработан в качестве вспомогательного средства для производства шоколада и контроля его качества и обеспечивает простой, быстрый и надежный анализ размеров частиц шоколада.

Подробнее Запрос КП

Модули воздушного диспергирования

Aero S

Image

Современная технология диспергирования сухих порошков

Задавая новые ориентиры в воздушном диспергировании сухих порошкообразных материалов, новый Aero S разработан с нуля на базе фундаментальной теории диспергирования сухих порошков. Модульная конструкция обеспечивает быстрое и воспроизводимое диспергирование широчайшего спектра образцов: от агломерированных порошков до хрупких материалов.

Подробнее Запрос КП

Воронка подачи образца Aero

Image

Быстрые измерения для контроля качества порошков больших объемов

Воронка подачи образца Aero разработана для быстрых и воспроизводимых измерений размера частиц в сухих порошках благодаря подаче образцов непосредственно в диспергаторы порошков Aero S и Aero M без открывания крышки диспергатора. Это ускоряет и облегчает процесс подачи образцов для анализа и позволяет более быстро получить результаты.

Подробнее Запрос КП

Поддержка

Защитите свои инвестиции и обеспечьте оптимальную производительность в любое время с помощью планов обслуживания Malvern Panalytical.

Приобретение оборудования Malvern Panalytical — это лишь первый этап сотрудничества, продолжающегося на протяжении всего жизненного цикла оборудования. Компания Malvern Panalytical обеспечит техническую поддержку в зависимости от требований в сфере вашей деятельности.

Служба поддержки HelpDesk

Тренинги

Программное обеспечение

Варианты обслуживания Malvern Panalytical — выберите подходящий для вас план:

План Malvern Panalytical Platinum

Для лабораторий, где максимальное бесперебойное время работы прибора имеет решающее значение для повседневного использования. Наш высочайший уровень отклика и ценовой план «все включено» исключает оплату непредвиденных расходов на ремонт при возникновении аварийной ситуации.

План Malvern Panalytical Gold

Повысьте производительность вашей лаборатории благодаря поддержанию эффективной работы прибора. Вы также можете рассчитывать на оперативный ответ и специализированную техническую и программную поддержку, а также поддержание эффективной работы вашего инструмента.

План осмотра Malvern Panalytical Bronze

Для лабораторий, которые стремятся оптимизировать работу прибора, важной процедурой является регулярное профилактическое обслуживание.

План PlatinumПлан GoldПлан осмотра Bronze
Ежегодная эксплуатационная проверка (PM/PV)
да
да
нет
Поддержка по телефону / электронной почте
да
да
нет
Оперативный ответ
да
да
нет
Посещения в случае аварии*
да
да
нет
Предоставление деталей включено
да
нет
нет
Техническая и программная поддержка
да
да
да
Пакеты инсталляционной квалификации (IQ) и операционной квалификации (OQ) (Pharma)***
да
да
да

*включая расходы на оплату труда и транспортные расходы***доступно за дополнительную плату

Самостоятельная установка

При выборе самостоятельной установки вы сможете быстрее приступить к работе на новом приборе Mastersizer 3000. 

Благодаря комплексным ресурсам, которые позволяют быстро и безопасно настраивать и проверять производительность нового прибора, вам не придется ждать, пока инженер выполнит эти процедуры. Кроме того, самостоятельная установка открывает новые возможности для обучения, поскольку вы получаете полный доступ к эксклюзивным учебным материалам. 

Как это работает?

Следуя пошаговым видеоинструкциям, вы можете начать работу в течение 90 минут после доставки нового прибора Mastersizer 3000. 

Для самостоятельной установки не требуются специальные навыки или знания. Необходимо только следовать предоставленным инструкциям. 

Все необходимое для начала работы входит в комплект поставки нового прибора. Вам нужно только интернет-подключение для доступа к учебным материалам. 

Эксклюзивные материалы для электронного обучения

Ресурсы, которые позволяют быстро и уверенно приступить к работе, включают в себя:  

  • подробные видеоинструкции по установке и настройке;
  • бесплатный доступ на 15 месяцев к базовому электронному обучающему курсу;
  • полное руководство по эксплуатации.

Узнать больше о самостоятельной установке.