粒度分布測定装置
粒度分布測定装置は、サンプル中に含まれる微粒子のサイズとその割合を正確に測定するための機器です。この装置は、科学や工業の多くの場面で重要な役割を果たしています。特に、
食品、医薬品、環境管理など幅広い分野で使用され、製品の品質管理や研究開発に活用されています。
用途
粒度分布測定装置は、以下のような多様な用途があります。
- - 食品: 食感や口当たりの研究に利用されます。
- - 医薬品: ドラッグデリバリーシステム(DDS)の開発とその効果を研究する際に重要です。
- - 環境: 河川や土壌の粒子測定に用いられます。
- - 印刷: インクや顔料の品質改善に役立ちます。
- - 化粧品: 使用感や製品の安定性を評価する手段として用いられています。
- - 空気清浄度: クリーンルームの維持管理において重要な測定値として使用されます。
測定原理
粒度分布測定装置の測定原理は主に3つの方法に分かれます。これらは、動的
光散乱法、
レーザー回折法、画像イメージング法です。また、重力沈降法も手分析の手法としてよく知られています。
この手法は光子相関法とも呼ばれ、液中のナノメートルオーダーの粒子サイズを測定するのに向いています。粒子に
レーザービームを照射し、粒子が生成する
散乱光を検出します。この
散乱光の強度の時間的な変動から粒子の
ブラウン運動の速度(拡散係数)を求められ、その情報を基に粒子の大きさを算出します。この方法は、
化学工業や
半導体業界などで非常に広く使われています。
ここでは機器に
レーザービームを照射し、粒子の大きさに応じた光の
回折や
散乱を解析します。粒子が大きい場合は
回折光が支配的であり、その場合は特定の理論を適用して粒子サイズを推定します。一方、小さい粒子の場合は
散乱と
回折の両方を考慮する必要があります。この手法は乾式と湿式の両方で実施でき、処理できるサンプル量が比較的多いのが特徴です。
3. 画像イメージング法
光学顕微鏡や
電子顕微鏡を利用して直接粒子の画像を得て、その視覚的情報から粒子の大きさを計測します。大量の粒子を解析する際の時間的負荷が課題ですが、直感的に理解しやすいというメリットがあります。最近ではデジタル技術の進歩により、大量の粒子の形状やサイズを精密に処理することが可能です。
4. 重力沈降法
粒子を溶媒中に均一に分散させ、その沈降速度を測定して粒度分布を求める方法です。この手法では、アンドレアゼンピペットを使って、一定期間ごとに試料を採取し、粒子の沈降の様子を観察します。この方法は、時間をかけて精度良く粒度を解析できるという利点があります。
主な製造会社
粒度分布測定装置を製造している有名な企業には以下のものがあります:
- - アントンパール
- - セイシン企業
- - 大塚電子
- - マイクロトラック・ベル株式会社
- - 島津製作所
- - ベックマン・コールター
- - 堀場製作所
- - マルバーン(マルバーン事業部、スペクトリス株式会社)
- - シーラス
- - シンパテック(株式会社日本レーザー)
- - インテグリス
粒度分布測定装置は、様々な産業における重要な研究及び進化に欠かせないツールであり、今後の技術革新が期待される分野でもあります。