日本ルフト株式会社

科学機器部

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遠心沈降式 粒子径分布・分散安定性分析装置

logoLUMiSizer シリーズ

沈降・浮上安定性は、懸濁液の経時の分離安定性、分散性の評価において重要です。多くの場合、懸濁液は、経時で分離しない均一な状態を保つように期待されます。この分離観察を自然重力場で観察する場合、多大な時間を要します。 LUMiSizer/ Fugeは、遠心場(6~2,300xg)における分散系の分離現象を870nmの近赤外光(あるいは470nm青色)で評価するため、分散安定性評価を短時間で可能です。さらに、生データの透過光量プロファイルの形状から、原液のまま分散状態(分布幅や凝集度)の把握や沈降・浮上速度を解析できます。原液評価のため希釈による分散性の変化の影響を懸念する必要がありません。

LUMiSizerは、さらにストークスの式を基にした高分解能 粒子径分布測定も可能です。(0.02~100μm)。粒子径測定の正確性、分解能でお困りの方に最適です。

特徴

セル位置に対する透過率をグラフ化(プロファイ化)し、分離挙動を可視化。粒子径分布差、凝集等の分散評価が原液のままできます。沈降速度解析により定量的な評価も可能です。

沈降・浮上安定性を短時間で評価。数週間、数ヶ月待つ必要がありません。最大2300倍 短時間評価

多検体測定 12本同時、 セル方式、少量0.4mL ~

温度調整 (4~40℃、4~60℃)

高粘度、複数粒子の分散性、安定性

遠心沈降法による正確性の高い粒子径測定、高分解能(希薄系)、分離速度分布解析

W光源タイプLS65x(近赤外+青色)は 近赤外:~粒径um、濃色測定可能 青色:ナノ粒子、淡色の感度アップ。 様々なサンプルを感度よく測定可能です。

原理:測定原理の理論背景

photo遠心・光透過法により透過光量プロファイルを得ます。懸濁液中の粒子の沈降または浮上分離速度はストークスの式により粒子径の2乗に比例します。粒子が大きい、粒子密度が重い、粘度が低いと分離速度は遅くなります。類似品では、粒子径の大きさが最も分離速度に影響します。

原理:LUMiSizerの測定原理

photo測定セルに試料を注入し、ローターにセットします。遠心力により分散粒子の移動が加速されます。測定セルの上下には光源(LED)および受光検出器(CCD)が配置され、セル位置に対する透過率をグラフ化(透過光量プロファイル)します。懸濁部分は、光を散乱または吸収するため、透過率は低く、上澄みが形成されると透過率が増加します。プロファイルの変化が速いほど分離が速く安定性が悪いと評価されます。またプロファイル形状から、分布幅や凝集体形成など分散性を定性的に、分離速度解析により定量的に評価できます。LUMiSizerでは分離速度から粒子径解析が可能です。

アプリケーション

● 原液 分散性・安定性評価・その他

1.化粧品、エマルション、食品、医薬品等の分散性・安定性評価の加速、貯蔵安定性の予測。
2.インク、セラミックス、高粘度分散液、カーボンナノチューブ、セルロースナノファイバー等の原液分散性、安定性
3.分散剤最適量、沈降法による濡れ性評価、粉体密度測定

● 粒子径分布測定(希薄系)

1.粒子径分布の高い正確性、分解能の高い遠心沈降方式。ストークスの式をもとに解析。正確性改善の方へ。
2.水系、非水系、混合溶媒、高粘度溶媒の使用可能、エマルション・浮上粒子の測定可能
3.インク、カーボンナノチューブ、粉体等 20nm ~ 100um(サンプルに依存)

> 測定例

photo黒色インクの測定例です。分散性が優れているもの(reference)は、分散性が劣っているもの(bad)に比較してプロファイル変化が小さく粒子が沈降しにくいことを示しています。再加工品(reprocessed)は、referenceに近い分離挙動を示します。

> 粒子径分布測定

photo7種類の異なる粒径のシリカスラリーの測定例です。分解能高く7つのピークとして解析できました。分解能・正確性の高い測定が可能です。セル方式で水系・非水系・高粘度溶媒対応、校正不要で操作が簡便です。
(*粒子径範囲はサンプルによって異なります。)

*測定例はPDF資料もご参照下さい。

仕様

装置 LUMiSizer® 650/651 LUMiSizer® 610/611
測定原理 遠心沈降・光透過法 遠心沈降・光透過法
得られる情報 a) サンプルセル(測定範囲: 25 mm)の各位置における透過光量 [%]
b) 沈降/浮上速度:[μm/second ] 他
c)  粒子径分布解析 **  [0.02~100 μm ]
a) サンプルセル(測定範囲: 25 mm)の各位置における透過光量 [%]
b) 沈降/浮上速度:[μm/second ] 他
c)  粒子径分布解析 **  [0.02~100 μm ]
測定対象試料 粒子径* 0.01~1,000 μm 0.01~1,000 μm
粒子濃度* 0.00015~90 vol% 0.00015~90 vol%
粘度* 0.8~108 mPa・s 0.8~108 mPa・s
分散液 水系および非水系 水系および非水系
装置仕様 回転数 200~4,000 rpm 200~4,000 rpm
遠心力 6~2,300 xg 6~2,300 xg
光強度/光源 0.25~2 / 865 nm, 470 nm 2光源 0.25~6 (2) / 865 nm (or 470 nm) 1光源
同時測定 最高12本 最高12本
温度制御 LS650 4~40 ℃, LS651 4~60 ℃ LS610 4~40 ℃, LS611 4~60 ℃
装置寸法(W×H×D) 370×270×600mm 370×270×600mm
電源 AC100V 50/60Hz, 15A AC100V 50/60Hz, 15A

*,**サンプルに依存