Fachberichte

  • Whitepaper Methodenvergleich Partikelanalyse

    Unterschiedliche Messverfahren liefern unterschiedliche Ergebnisse – aber was ist die Wahrheit? Dynamische Digitale Bildanalyse (DIA), statische Laserlichtstreuung (SLS, auch Laserbeugung) und Siebanalyse sind die häufi gsten Methoden zur Partikelgrößenmessung. In diesem White Paper lernen Sie die Vor- und Nachteile der einzelnen Methoden kennen, ihre Vergleichbarkeit untereinander sowie deren Anwendung an konkreten Beispielen.
  • Das Aroma aus der Bohne

    Kaffeebohnen zählen zu den wichtigsten Handelsgütern, denn täglich werden weltweit geschätzte 1,4 Milliarden Tassen Kaffee getrunken. Der Geschmack des Kaffees wird durch das Rösten der Bohnen, die Mahlung zu Pulver und die Art und Qualität der Zubereitung bestimmt. Verschiedene Zubereitungsarten im Brüh- und Filterprozess (z. B. Espressomaschine, Filterkaffee oder Mocca) erfordern unterschiedliche Mahlgrade des Kaffeepulvers für ein aromatisches Ergebnis. Werden geröstete Kaffeebohnen zu Kaffeepulver gemahlen, kommt der Bestimmung der Korngrößenverteilung eine entscheidende Rolle zu, da diese maßgeblich die Brüh- und Filtereigenschaften und somit den Geschmack und die Bekömmlichkeit des Kaffees beeinflusst.
  • Dynamische Bildanalyse übertrifft Laserstreuung

    Für die Analyse von Korngrößenverteilungen im Bereich von 1 μm bis 1 mm hat sich die Laserbeugung als Routinemessverfahren in der  Qualitätssicherung weltweit etabliert. Moderne Laserbeugungsgeräte überzeugen durch kurze Messzeiten, einfache Bedienbarkeit und reproduzierbare Ergebnisse, haben allerdings auch einige entscheidende Nachteile. Eine absolute Größenmessung ist trotz Kalibrierung und Validierung der Geräte nicht möglich. Verschiedene Ringversuche haben gezeigt, dass die Ergebnisse nicht nur sehr deutlich vom Hersteller und Typ des Gerätes abhängen, sondern teilweise auch von der eingesetzten Software- und Gerätegeneration.
  • CAMSIZER XT - Qualitätskontrolle von Baustoffen

    Neben natürlichen Materialien wie Stein, Mineralstoffen, Lehm, Sand oder Holz werden auch synthetische Polymere und vielfältige Kombinationen aus natürlichen und synthetischen Stoffen (sogenannte Verbundwerkstoffe) in der Baustoffindustrie eingesetzt. Für alle Rohstoffe, die zu Baumaterialien weiterverarbeitet werden, gilt, dass die Verteilung der Partikelgröße und Partikelform die Qualität der Endprodukte beeinflusst und daher im Rahmen der Qualitätskontrolle analysiert werden muss.
  • Korngrößen- und Kornformanalyse von Lebensmitteln mit Dynamischer Bildverarbeitung

    Seit mehr als 10 Jahren wird die dynamische Bildverarbeitung zur Messung von Kornform und Korngröße in der Lebensmittelindustrie eingesetzt. Verschiedenste Produkte wie Mandeln, Kirschen, Nüsse, Instantkaffee, Zucker, Salz, Bohnen, Reis bis hin zu gefriergetrocknetem Brokkoli, werden mit dem optischen Partikelmessgerät CAMSIZER im Messbereich von 30 μm bis 30 mm zuverlässig analysiert. Von der Größe und Form der einzelnen Partikel hängen nicht nur Prozessparameter wie zum Beispiel die Fließfähigkeit oder Löslichkeit ab, sondern auch der Geschmack und die Konsistenz des Produkts.
  • Partikel im Blitzlichtgewitter

    Seit mehr als 10 Jahren wird die dynamische Bildverarbeitung zur Messung von Kornform und Korngröße in der Lebensmittelindustrie eingesetzt. Verschiedenste Produkte wie Mandeln, Kirschen, Nüsse, Instantkaffee, Zucker, Salz, Bohnen, Reis bis hin zu gefriergetrocknetem Brokkoli, werden mit dem optischen Partikelmessgerät CAMSIZER im Messbereich von 30 µm bis 30 mm zuverlässig analysiert. Von der Größe und Form der einzelnen Partikel hängen nicht nur Prozessparameter wie zum Beispiel die Fließfähigkeit oder Löslichkeit ab, sondern auch der Geschmack und die Konsistenz des Produkts.
  • Verschiedene Standorte, gleiche Produktqualität

    Qualitätskontrolle von Lotpulvern mit dem CAMSIZER XT - Lötpasten werden in der Elektronik-Industrie zur Reflow-Verlötung von SMD (Surface Mounted Devices)-Bauteilen eingesetzt. Die Lötpaste mit dem darin enthaltenen metallenen Lotpulver wird auf die Leiterplatten aufgedruckt und die Bauelemente auf die bedruckten Kontaktflächen aufgesetzt. Die Paste fixiert die Bauteile auf der Leiterkarte bis diese zur Verlötung im Lötofen erhitzt wird. Dort schmilzt die Paste auf und stellt den dauerhaften elektrischen Kontakt zwischen Bauelementen (Widerstände, Transistoren, ICs, EPROMs etc.) und den Kontaktflächen auf der Leiterplatte sicher. Wesentlicher Bestandteil der Lötpasten ist neben den Flussmitteln das Lotpulver.
  • Seeing is believing: Partikelgrößen- und Partikelformanalyse mit Dynamischer Bildverarbeitung

    Die Partikelgrößenverteilungen von Pulvern und Granulaten pharmazeutischer Wirk- und Hilfsstoffe werden üblicherweise durch Siebanalyse, mikroskopische Analysen oder Laserbeugung ermittelt. Diese Methoden sind in der Pharmakopöe beschrieben und werden in Pharmalabors weltweit standardmäßig eingesetzt. Seit kurzem bietet die Methode der Dynamischen Bildanalyse (DIA) im Bereich von Partikelgrößen oberhalb von 1 µm eine Alternative für die Partikelgrößen- und Partikelformanalyse von Pulvern, Granulaten und Pellets, aber auch für Partikel in Suspensionen. Eine Vielzahl von Untersuchungen zeigen deutlich die Vorteile dieser Methode gegenüber den etablierten Verfahren auf.
  • Dynamische Bildanalyse ersetzt Siebung

    Die Partikelgrößenanalyse ist ein wichtiger Bestandteil der Qualitätskontrolle in vielen industriellen Produktionsprozessen. Dieser Artikel beschreibt den Einsatz der Dynamischen Bildanalyse am Beispiel der Düngemittelproduktion. Das Messverfahren der Dynamischen Bildanalyse wird aber auch erfolgreich in zahlreichen anderen Industrien zur Partikelgrößen- und Partikelformanalyse genutzt, wie zum Beispiel Pharma, Lebensmittel, Kunststoffe, Chemie oder Metall.
  • Partikelanalytik im Nanometerbereich

    In vielen Industrien wird die Laserbeugung zur Partikelcharakterisierung im Rahmen der Qualitätskontrolle eingesetzt. Man unterscheidet dabei im Wesentlichen zwischen zwei Verfahren, der dynamischen Laserstreulichtanalyse (DLS) und der statischen Laserstreulichtanalyse (SLS). Beide Methoden erlauben eine schnelle und einfache Charakterisierung von Dispersionen. In dem folgenden Artikel werden beide Methoden anhand ihrer wesentlichen Charakteristika gegenübergestellt. Bei der dynamischen Lichtstreuung existieren verschiedene Mess- und Auswertemöglichkeiten. Dieser Beitrag beschäftigt sich ausschließlich mit der sogenannten Photonenkorrelationsspektroskopie (PCS), der am weitesten verbreiteten Methode der dynamischen Streulichtmessung. Die hier vorgestellten Analysen wurden mit dem HORIBA LA-950 (SLS, Abb. 1) und einem HORIBA SZ-100 (DLS, Abb. 1) durchgeführt. Beide Analysemethoden sind in ISO-Standards beschrieben: ISO 13320 (SLS) und ISO 13321 (DLS).
  • Flexible Möglichkeiten

    In der pharmazeutischen Industrie sind Partikelgrößenverteilungen als Prozess- und Qualitätsparameter von großer Bedeutung.
    Die Partikelgröße kann wichtige Eigenschaften von Endprodukten wie z. B. die Dichte, die Rieselfähigkeit, die Pressbarkeit, die chemische Reaktivität, die Löslichkeit oder das Freisetzungsverhalten verändern. Die Partikelgrößenverteilungen von Wirk- und Hilfsstoffen werden dabei gezielt durch Zerkleinerungs- und Granulierprozesse beeinflusst, um entsprechende Eigenschaften bei der Verarbeitung oder im Endprodukt zu erzeugen. Dabei auftretende Partikelgrößen reichen vom Nano- bis in den Millimeterbereich.
  • Weiter Messbereich und variable Dispergierung

    Mit dem neuen CAMSIZER XT von Retsch Technology lässt sich die Qualitätskontrolle feiner Pulver deutlich verbessern: Genauere und schnellere Analysen von Korngröße und Kornform steigern die Qualität der Produkte, verringern Ausschuss und sparen Kosten.
    Der Camsizer XT ist eine Weiterentwicklung des bewährten optischen Partikelmessgerätes Camsizer für feinere Proben, wie z. B. pharmazeutische Pulver, Waschmittel oder Metallpulver. Zu den wesentlichen Unterschieden zählen nicht nur die verbesserte Auflösung der Optik, sondern auch die neuen Optionen zur Probenzuführung. Feine Partikel neigen zur Agglomeration, so dass sich die Eigenschaften des einzelnen Partikels nur schwer erfassen lassen. Daher muss die Zuführung der Probe zur Messzelle möglichst variabel sein, um für jedes Material das Optimum zwischen der erwünschten Auflösung der Agglomerate und der unerwünschten Zerstörung der Einzelpartikel finden zu können. Hier bietet der CAMSIZER XT unterschiedliche Lösungen an.
  • Korngrößenverteilungen: Dynamische Bildanalyse übertrifft Laserstreuung

    Für die Analyse von Korngrößenverteilungen im Bereich von 1 µm bis 1 mm hat sich die Laserbeugung als Routinemessverfahren in der Qualitätssicherung weltweit etabliert.  Moderne Laserbeugungsgeräte überzeugen durch kurze Messzeiten, einfache Bedienbarkeit und reproduzierbare Ergebnisse, haben allerdings auch einige entscheidende Nachteile: Eine absolute Größenmessung ist trotz Kalibrierung und Validierung der Geräte nicht möglich. Verschiedene Ringversuche haben gezeigt, dass die Ergebnisse sehr deutlich nicht nur vom Hersteller und Typ des Gerätes abhängen, sondern teilweise auch von der Software- und Gerätegeneration. Seit kurzem ist mit dem CAMSIZER XT ein direktes, intuitiv verständliches Messverfahren auch für feine Pulver ab 1 µm verfügbar.  Die Dynamische Bildanalyse übertrifft die Laserbeugung beim Auflösungsvermögen und der Nachweisempfindlichkeit um mehr als den Faktor 10.
  • Überprüfung von Laserstreulichtanalysatoren

    Die Funktion eines Laserbeugunssystems sollte regelmäßig überprüft werden. Die Häufigkeit dieser Tests ist abhängig von der Nutzung und der Risikobeurteilung, aber in den meisten Branchen wird davon ausgegangen, dass eine Überprüfung mindestens einmal jährlich erfolgen sollte. Für viele Labore stellt sich die Frage: Welche(r) Standard(s) sollen für die Überprüfung verwendet werden? Dieser Artikel enthält eine Zusammenfassung der aktuell gültigen Empfehlungen von HORIBA Instruments zur Prüfung von Laserstreulichtanalysatoren der LA-Serie.
  • Statische und dynamische Laserstreulichtanalyse: zwei etablierte Methoden im Vergleich

    Die Qualität vieler industriell genutzter Dispersionen und Schüttgüter wird entscheidend durch deren Partikelgrößenverteilung bestimmt. Die Tröpfchengröße von Emulsionen, wie sie beispielsweise für Lebensmittel und Getränke häufig verwendet werden, hat einen wesentlichen Einfluss auf ihre Verwendbarkeit. Mundgefühl, Aussehen, Geschmack und Stabilität sind abhängig von der Partikelgrößenverteilung. Zur Charakterisierung von Emulsionen haben sich zwei Methoden etabliert: die statische und die dynamische Laserstreulichtanalyse. Beide Techniken arbeiten schnell und zuverlässig. Die Methoden beruhen aber auf unterschiedlichen physikalischen Prinzipien. Dies bewirkt, dass die erzeugten Messwerte einige charakteristische Unterschiede aufweisen und daher eine unterschiedliche Aussagekraft haben. Auch in Bezug auf Konzentration, Messbereich und benötigter Probenmenge gibt es Unterschiede. Im Folgenden soll anhand einiger Beispiele aufgezeigt werden, worin die Stärken der jeweiligen Messmethoden liegen.
  • Laserbeugung neu definiert

    Neuer Partikelanalysator setzt Maßstäbe in der Partikelgrößenbestimmung
  • Qualitätskontrolle in der Lebensmittelindustrie

    Die Lebensmittelindustrie produziert und verarbeitet eine große Bandbreite  unterschiedlichster Nahrungsmittel. Für alle gilt jedoch die Notwendigkeit, die Produktqualität sorgfältig zu überwachen. Die Kontrolle der Partikelgröße sowie des äußeren Erscheinungsbildes eines Produkts wird praktisch in jedem lebensmittelverarbeitenden Betrieb durchgeführt, da Partikelgröße und –form nicht nur den Geschmack und das Aussehen des Endprodukts beeinflussen, sondern auch wichtige Indikatoren für den eigentlichen Produktionsprozess sind.

    Der CAMSIZER wird u. a. für die Messung folgender Lebensmittel eingesetzt:  Kaffee, Tee, Zucker, Salz, Natriumglutamat, Milchpulver, Reis, Aromapulver, gekörnte Kräutermischungen und Fertigsuppen, Getränkepulver, Trockengemüse, Nüsse, Mandeln, granulierte Schokolade.
  • Nanopartikel in Sonnencremes

    Viele kosmetische Produkte, wie zum Beispiel Gesichtspuder, Sonnencremes
    oder Lippenstifte, beinhalten Partikel oder Emulsionen. Da bestimmte Eigenschaften des Endprodukts von der Größe der verarbeiteten Teilchen abhängig sind, spielt die Partikelanalytik eine entscheidende Rolle bei der Qualitätskontrolle und der Entwicklung neuer Kosmetika....
  • Neuer Partikelanalysator CAMSIZER  XT

    Mit dem neuen CAMSIZER XT lässt sich die Qualitätskontrolle feiner Pulver deutlich verbessern: Genauere und schnellere Analysen von Korngröße und Kornform steigern die Qualität der Produkte, verringern Ausschuss und sparen Kosten.
  • Partikelanalytik von Mahlkörpern

    Qualitätskriterium Rundheit
  • Altglas in neuem Glanz

    Qualitätskontrolle von Glaskugeln anhand der Partikelformanalyse
  • Qualitätskontrolle von Katalysatorstäbchen mit digitaler Bildverarbeitung

    Katalysatoren werden sowohl in der pharmazeutischen als auch in der chemischen Industrie als wichtiges Hilfsmittel in der Produktion eingesetzt. Ein Katalysator bechleunigt chemische Reaktionen, indem er die Aktivierungsenergie herabsetzt und damit sowohl die Produktivität steigert als auch den Energieaufwand senkt.

    Bei vielen Prozessen wird eine Mischung aus flüssigen oder gasförmigen Ausgangsstoffen (z. B. Erdöl) in einem Reaktor mit festem Katalysatormaterial umgesetzt. In Abhängigkeit von der beabsichtigten Reaktion werden Katalysatoren aus verschiedenen Materialien wie Keramik, Aluminiumoxid, Metall oder Legierungen hergestellt. Um die Kosten zu reduzieren, können preiswerte Trägermaterialien mit dem eigentlichen Katalysator (z. B. Platin oder Rhodium) beschichtet werden.

    Neben der aktiven Oberfläche spielt auch die Form der Katalysatoren eine entscheidende Rolle für die Wirksamkeit. Es muss berücksichtigt werden, dass genügend freies Volumen für die Reaktanden zur Verfügung steht. Außerdem darf der Gegendruck, der vom Katalysator aufgebaut wird, nicht zu hoch sein. Als besonders geeignet haben sich kugel-, waben- oder stäbchenförmige Geometrien erwiesen. Bei den stäbchenförmigen Katalysatoren existieren unterschiedliche Formen. So können die Querschnitte u.a. in runder, ellipsoider, trilober oder quadrolober vorliegen.
  • Digitale Bildverarbeitung optimiert die Partikelgrößenanalyse von Sedimenten

    Die Korngrößenanalyse gehört von jeher zu den wichtigsten Untersuchungsmethoden in der Sedimentologie, wobei Sieb- und Schlämmanalyse noch immer die gängigsten Verfahren darstellen. Im Folgenden soll anhand einiger Beispiele verdeutlicht werden, wie die dynamische digitale Bildverarbeitung des CAMSIZER dank hoher Auflösung und hohem Probendurchsatz detaillierte Studien geologischer Prozesse ermöglicht.
  • Partikelcharakterisierung mit Dynamischer Bildanalyse

    Zur Bestimmung von Partikelgrößenverteilungen sind die Siebanalyse und die Laserbeugung seit Langem etablierte Messverfahren. Mit der Dynamischen Digitalen Bildanalyse stellt Retsch Technology GmbH jetzt ein weiteres Messverfahren für Partikel ab 1 μm vor, das zahlreiche Vorteile gegenüber den genannten Techniken aufweist.
    Die auf der Dynamischen Bildanalyse basierenden Partikelanalysatoren CAMSIZER
    und CAMSIZER XT werten Abbildungen aus, die deutlich mehr Informationen über
    die Partikel liefern als z.B. die Streulichtmuster bei der Laserbeugung. Diese ermöglichen lediglich eine indirekte Bestimmung der Partikelgröße. Die Bestimmung von Messgrößen wie Länge, Breite und Rundheit von Partikeln wird erst mit der Bildanalyse möglich.
  • Efficient and precise: Particle size and shape measurement of sugar with Dynamic Image Analysis

    Sieve analysis according to ICUMSA Method GS2/9-37 is the standard for particle sizing of crystal sugar. Officially, all labs follow these guidelines, and comparable results should be seen in round robin tests. On a closer look however, each lab
    follows procedures that deviate slightly from those outlined in the ICUMSA Method. As a result, the size distributions measured by different labs vary remarkably. In this article we will discuss the typical deviations that can be found in the daily operation, and propose a new analysis method which provides
    more reproducible and reliable results.
  • Particle Characterization with Dynamic Image Analysis

    Sieve analysis and laser diffraction are long established methods for the determination of particle size distributions. Dynamic Image Analysis (DIA) is another particle analysis technology to measure particles > 1 micron which has numerous advantages over these methods.

    Retsch Technology’s particle analyzers CAMSIZER and CAMSIZER XT, which are based on DIA technology, evaluate images of the particles which provide considerably more information on the particles than, for example, a light scattering pattern produced by a laser diffraction particle analyzer. These only allow for an indirect measurement of the particle size. The determination of parameters such as the length, width, or sphericity of particles is only possible by using image analysis.
  • Particle Size Distributions: Dynamic Image Analysis Beats Laser Diffraction

    Laser diffraction is the most frequently used measurement technique for the analysis of particle size distributions in the range 1 micron to 1 mm in the context of quality control. Modern laser diffraction systems offer some convincing advantages such as short measurement times, easy operation and reproducible analysis results. However, they also have various disadvantages: Even if the instruments have been calibrated and validated, an absolute particle size measurement is not possible. Various round robin tests have shown that the analysis results depend strongly on the type of instrument and even on the particular model and software version.
  • Reliable quality control of sugar with digital image processing

    Quality control is an essential part of the sugar production process as manufacturers must ensure that the product complies with the customers’ specifications. Not only the look, texture and taste of the final product depends on the size distribution, but also the solubility, tendency to aggregate, agglomerate and other properties which are important for industrial processes using sugar as a raw material. Hence, care must be taken that particles are neither too small nor too big. Traditionally, the particle size determination is carried out by sieve analysis which is a rather slow, labour-intensive method and commonly subject to measurement errors such as: too much sample material, worn out (uncalibrated) sieves, wrong sieve parameters (amplitude and sieving time) or simple calculation errors. An excellent alternative for the quality control of sugar is Retsch Technology’s CAMSIZER®. CAMSIZER® measurements are fast, automated, accurate and 100% comparable with sieve analysis. With these advantages the instrument can reliably replace sieving.