입도분석기 장비 사용 메뉴얼(Mastersizer 2000)
오늘은 가장 많은 분들이 연구, 실험을 위해 입도분석에 사용하는
말번의 입도분석기 Mastersizer2000 의
사용 방법 및 보고서 해석 방법을 소개하여 드립니다.
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1. 개 요
1) MS2000은 Dispersant에 분말(Powder)/액상(Liqiud)의 물질을 Suspension 시켜 그 입자의 Mean Particle size 및 입도 분포를 측정 할 수 있게 고안되어진 장비
2) 레이저 회절(Laser Diffraction)방법에 Mie theory을 적용하여 측정 ( ISO 13320-1 )
3) 입자 형상에 관계없이 측정물질과 동일한 부피를 가지는 구의 직경을 측정
4) 2가지의 Dispersion type(Wet, Dry)으로 측정가능
5) 용량/용도, 자동여부에 따라 분산장치(Dispersion unit) 선택
– Wet : Hydro 2000 ( G, S, MU, SM, uP )
– Dry : Scirocco 2000
6) Specification (Optical bench)
– Size range(2000) : 0.02 ~ 2,000 um (시료의 물성에 따라 다름)
(2000E) : 0.1 ~ 1,000 um (시료의 물성에 따라 다름)
– Light sources : Red ( He-Ne laser : 633 nm )
Blue ( Solid state light source : 466 nm ) – MS 2000 only
7) Typical systems
① Optical bench
② One or more sample dispersion units (습,건식 동시 사용 가능)
③ Computer system
2. 분석결과 Data 해석 및 이해
(1) Particle Name : 측정시료의 물질명
(2) Accessory Name : 분산장치명 (ex, Scirocco 2000, Hydro S, …)
(3) Analysis models : Calculation 모드(ex, General purpose, Multiple narrow modes…)
(4) Sensitivity : Calculation 감도(ex, Normal, Enhanced)
(5) Particle RI : 측정시료의 굴절율(ex, 1.52(default), 1.65, 1.75, …)
(6) Absorption : 측정시료의 흡광도(ex, 1, 0.1, 0.01, …)
(7) Size range : 측정결과의 입도범위(ex, 0.020 to 2000.000um)
(8) Obscuration : 시료에 의해 Laser가 얼마나 차페되는지를 나타냄(시료의 농도와 비례)
Wet : 5~20%(시료에 따라 조절), Dry : 0.6~5%
(9) Dispersant Name : 분산제의 종류(ex, Dry dispersion, Water, …)
(10) Dispersant RI : 분산제의 굴절율(ex, 1.33(water), 1.00(Dry dispersion), …)
(11) Weighted Residual : 계산된 결과가 측정 데이터와 얼마나 잘 들어 맞는지를 나타냄
2% 이하 : Good, 2% 이상 : 시료의 굴절율이나 흡광도 또는 분산제의
굴절율 값이 올바르지 않다는 것임
(12) Result Emulation : 다른 입도측정방법으로 결과를 수정
(13) Concentration : 고체시료의 부피농도 % (Beer-Lambert법칙에 의해 계산)
(14) Span : 시료의 분포폭(분포가 좁을수록 작게 나타남)
Span = [ D (v, 0.9) – D (v, 0.1) ] / D (v, 0.5)
(15) Uniformity : D(v,0.5)에 대한 절대편차
(16) Result units : 결과의 단위(ex, Volume, Surface, …)
(17) Specific Surface Area(SSA) : 비표면적(입자들의 총면적을 총부피로 나누어준값)
SSA = 6 / p D [ 3 , 2 ] (여기서, p : 입자의 밀도)
입자는 기공이 없는 구형이라 가정하에 계산된값(m2/g)
(18) Surface Weighted Mean D[3,2] : 면적평균, Sauter Mean
(19) Volume Weighted Mean D[4,3] : 체적평균
(20) d(0.1) : 전체 입도분포에서 10% 일때의 크기
(21) d(0.5) : 전체 입도분포에서 50% 일때의 크기, 중위수(Median)
(22) d(0.9) : 전체 입도분포에서 90% 일때의 크기