Partikelgrössenanalysatoren

Inline-Charakterisierung der Partikelgrösse

Bei einem Partikelgrössenanalysator handelt es sich um ein Instrument, das für eine bestimmte Anzahl an Partikeln oder Tröpfchen eine Partikelgrössenverteilung misst, visualisiert und protokolliert. Partikelgrössenanalysatoren spielen während der Qualitätskontrolle und Prozessentwicklung von Partikelsystemen eine wichtige Rolle, um effiziente Prozesse zu entwickeln und eine hohe Produktqualität zu erreichen.

In der Vergangenheit wurden für die Qualitätskontrolle von Produkten Proben genommen und die Partikelgrösse offline analysiert (Laserbeugung, dynamische Lichtstreuung, Mikroskopie oder Sedimentation) verwendet. Die üblichen Herausforderungen bei der Probenahme, ein steigender Druck aufgrund von Beschleunigungen bei der Prozessentwicklung und eine gesteigerte Nachfrage nach „Right-First-Time-Prozessen“ erforderten jedoch die Entwicklung eines In-situ-Partikelgrössenanalysators. Dank direkter Messung der in einem Prozess vorhandenen Partikel lassen sich Partikel- und Tröpfchensysteme jetzt deutlich besser analysieren, optimieren und kontrollieren.

Echtzeit-Partikelgrössenanalysatoren für Labor- und Prozessumgebungen

EasyViewer™

PVM® Partikelgrössenanalysatoren

EasyViewer ist ein In-situ-Videomikroskop, das für die Partikelgrössenbestimmung eine fortschrittliche Bildanalyse einsetzt.

ParticleTrack™

FBRM® Partikelgrössenanalysatoren

ParticleTrack ist ein In-situ-Partikelgrössenanalysator, der für die Partikelgrössenbestimmung in Labor und Werk FBRM-Technologie (Focus Beam Reflectance Measurement) einsetzt.

Partikelgrössenanalysatoren umfassen üblicherweise Folgendes:

Seit der Übernahme von Lasentec im Jahre 2001 hat METTLER TOLEDO an der Weiterentwicklung von FBRM- und PVM-Partikelgrössenanalysatoren gearbeitet. Dank Tausender installierter In-situ-Partikelgrössenanalysatoren weltweit, vom F&E-Labor bis hin zu Produktionswerken, sind unsere sondenbasierten Technologien als führender Branchenstandard für die Analyse der Partikelgrössenverteilung anerkannt. Unsere Technologie misst und visualisiert die Geschwindigkeit und den Grad der Veränderung in Partikel- bzw. Tröpfchensystemen, wie sie im Laufe des Prozesses tatsächlich auftreten.

FAQ zu Partikelgrössenanalysatoren

Wie funktioniert ein Partikelgrössenanalysator?

Die Grösse und Verteilung der Partikel, aus denen eine Substanz besteht, werden mit Partikelanalysatoren bestimmt. Partikelgrössenanalysatoren werden in einer Vielzahl von Branchen für Produkttests, Produktion, Qualitätskontrolle sowie Forschung und Entwicklung eingesetzt.

Warum ist die Partikelgrössenanalyse wichtig?

Verschiedene Partikel können unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweisen, und bestimmte Partikelgrössen und -formen eignen sich ideal für einen bestimmten Zweck.

Katalysator – Maximale Oberfläche
Medikamente – Höchste Bioverfügbarkeit
Industrielle Verarbeitung – Gute Fliessfähigkeit

Die Partikelgrössenanalyse ist wichtig für die Prozessoptimierung und Qualitätskontrolle, um optimale Partikeleigenschaften zu gewährleisten und zu dokumentieren. Im schlimmsten Fall führt eine falsche Partikelgrösse dazu, dass ein bestimmtes Partikelprodukt nicht zweckgeeignet ist, was möglicherweise zum ungeplanten Ausfall nachgeschalteter Prozesse führt.

In welchen Einheiten wird die Partikelgrösse gemessen?

Die Partikelgrösse wird in einem Längenmass wie nm, µm oder mm gemessen. Je nach Branche und Partikel gelten verschiedene Grössenbereiche.

Was ist die durchschnittliche Partikelgrösse?

Für eine bestimmte Population mit Partikeln verschiedener Grössen (klein bis gross) kann der arithmetische Mittelwert, Median oder Modus als integrale Funktion über alle Partikel berechnet werden. Die durchschnittliche Partikelgrösse liefert einen Durchschnittswert zur Beschreibung einer grösseren Partikelanzahl.

Wie funktioniert ein Partikelgrössenanalysator?

Ein Partikelgrössenanalysator arbeitet nach bestimmten Messmethoden (z B. Bildanalyse, Laser-Rückwärtsstreuung oder Laser-Diffraktion) mit individuellen methodenspezifischen Grenzbedingungen. Es sind viele verschiedene Partikelgrössenanalysatoren verfügbar. Alle Partikelgrössenanalysatoren liefern je nach spezifischer Messmethode verschiedene Werte für denselben Partikel.

Wie misst man die Partikelgrösse?

Mikroskopische Partikel können z. B. mithilfe eines Lineals oder einer Schiebelehre gemessen werden. Mikroskopische Kristalle erfordern aufgrund der geringen Partikelgrösse normalerweise fortschrittlichere Analysegeräte. Zu den häufigsten Partikelgrössen-Messtechniken zählen Bildanalyse, Laser-Rückwärtsstreuung, Laser-Diffraktion oder Siebfraktionsanalyse.

Was heisst Partikelgrösse?

Jeder Partikel hat eine eigene Form und eine bestimmte dreidimensionale Ausdehnung. Die Analyse der Partikelgrösse ist eine effektive Methode zur Beschreibung und Charakterisierung der Dimensionen (Länge, Breite und Höhe) eines Partikels. Obwohl Partikel normalerwiese immer dreidimensional sind, wird in der Praxis häufig eine eindimensionale Grösse betrachtet (z. B. Sehnenlänge, Partikellänge oder sphärischer Äquivalenzdurchmesser).

Literatur zur Partikelgrössenanalyse

Aussaat eines Kristallisationsprozesses

Neue Technologien für die Kristallisationsentwicklung

Strategien zur Kontrolle der Kristallgrössenverteilung

Fortschrittliche Techniken zur Optimierung der Kristallgrössenverteilung bei der Prozessentwicklung und Herstellung

PAT für Emulsionen

Prozessanalysetechnologie (PAT) zur Optimierung von Emulsionen

Entwicklung von Kristallisationsprozessen

Neue Technologien zur Entwicklung von Kristallisationsprozessen

Biokatalyse-PAT in der Prozessentwicklung

Vorteile der enzymatischen Biokatalyse gegenüber der Chemokatalyse

Verbesserung der industriellen Kristallisation

Inline-Nachverfolgung der Partikelgrösse

Kristallisation in der Prozesschemie

Anwendung einfacher PAT-Instrumente

Partikelgrössenanalysatoren in kürzlich erschienenen Publikationen

In der nachfolgenden Auswahl an Fachartikeln werden Partikelgrössenanalysatoren für Folgendes verwendet: Messung der Löslichkeit und der metastabilen Bandbreite, Design einer Kristallisation, Impfung von Kristallisationsprozessen, Optimierung der Kristallform, Übersättigungsüberwachung, Kristallisation von Polymorphen, Phasentrennung (Ausölen), Umgang mit Verunreinigungen, Scale-up von Kristallisationen und kontinuierliche Kristallisation.

Seed Recipe Design for Batch Cooling Crystallization with Application to L-Glutamic Acid, Zhang et al., Ind. Eng. Chem. Res. 2019, 58, 8, 3175-3187. pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.iecr.8b06006
Effect of a polymer binder on the extraction and crystallization- based recovery of HMX from polymer-bonded explosives, Kim et al., Journal of Industrial and Engineering Chemistry, Volume 79, 25 November 2019, 124–130. doi.org/10.1016/j.jiec.2019.06.014
Diastereomeric Salt Crystallization of Chiral Molecules via Sequential Coupled-Batch Operation, Simon et al., AIChE Journal, Volume 65, Issue 8. doi.org/10.1002/aic.16635
On-line observation of the crystal growth in the case of the non- typical spherical crystallization methods of ambroxol hydrochloride, Gyulai et al., Powder Technology, Volume 336, August 2018, 144–149. doi.org/10.1016/j.powtec.2018.05.041
Characterization of a Multistage Continuous MSMPR Crystallization Process assisted by Image Analysis of Elongated Crystals, Capellades et al., Cryst. Growth Des. 2018, 18, 11, 6455–6469.
pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.cgd.8b00446
Development and Scale-Up of a Crystallization Process To Improve an API’s Physiochemical and Bulk Powder Properties, Durak et al., Org. Process Res. Dev. 2018, 22, 3, 296–305.
pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.oprd.7b00344
A continuous multi-stage mixed-suspension mixed-product-removal crystallization system with fines dissolution, Acevedo et al., Chemical Engineering Research and Design, Volume 135, Juli 2018, 112–120. doi.org/10.1016/j.cherd.2018.05.029

Weitere Publikationen zu EasyViewer

Weitere Publikationen zu ParticleTrack

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