ขั้นตอน วิธีการวิเคราะห์ และทดสอบอนุภาค

เครื่องวัดขนาดอนุภาค

อนุภาค คือ หน่วยที่ใช้เรียกส่วนที่มีขนาดเล็กมากของสสาร เช่น อิเล็กตรอน นิวตรอน และด้วยความที่มันเล็กมากขนาดนี้ จึงทำให้การวิเคราะห์ หรือทดสอบอนุภาคนั้นยากมากตามไปด้วย แต่ถึงกระนั้น เราก็ยังพอมีขั้นตอน วิธีการวิเคราะห์ และทดสอบอนุภาคอยู่ ซึ่งในปัจจุบันขั้นตอน วิธีการวิเคราะห์ และทดสอบอนุภาคที่นิยมใช้มี 4 วิธี ดังนี้

ขั้นตอน วิธีการวิเคราะห์ และทดสอบอนุภาค

  • ขั้นตอน วิธีการวิเคราะห์ และทดสอบอนุภาคที่ 1 : การใช้ตะแกรง (Analytical Sieving Method) เป็นวิธีประมาณขนาด และการกระจายตัวของอนุภาคอย่างง่าย วิธีนี้เหมาะสำหรับวิเคราะห์อนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่า 75 ไมครอน โดยวัดขนาดตัวอย่างใน 2 มิติ (กว้างและยาว) ตะแกรงที่ใช้วัดมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 200 มิลลิเมตร ทำจากเหล็กกล้าไร้สนิม การวัดจะใช้ปริมาณตัวอย่างระหว่าง 25-100 กรัม ตามแต่ความหนาแน่นของสารตัวอย่าง
  • ขั้นตอน วิธีการวิเคราะห์ และทดสอบอนุภาคที่ 2 : การใช้กล้องจุลทรรศน์แสง (Optical Microscopy) เป็นวิธีดูลักษณะและรูปร่างของอนุภาค โดยใช้สายตาวัดขนาดของอนุภาคโดยตรง เทคนิคนี้สามารถวัดขนาดอนุภาคตั้งแต่ช่วง 0.5-100 ไมครอน และสามารถนำข้อมูลไปวิเคราะห์ต่อด้วยเทคนิคการวิเคราะห์ภาพ (image analysis) เพื่อช่วยวิเคราะห์หาขนาด และการกระจายตัวของอนุภาค
  • ขั้นตอน วิธีการวิเคราะห์ และทดสอบอนุภาคที่ 3 : การใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน (Scanning Electron Microscopy, SEM) เป็นการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนดูลักษณะโครงสร้าง และองค์ประกอบของอนุภาคเหมือนกล้องจุลทรรศน์แบบแสง แต่มีความซับซ้อนกว่า
  • ขั้นตอน วิธีการวิเคราะห์ และทดสอบอนุภาคที่ 1 : การเลี้ยวเบนของแสง (Laser Diffraction) เป็นการวัดวิเคราะห์โดยใช้เครื่องวัดขนาดอนุภาค (particle size analyzer) เครื่องจะวัดขนาดอนุภาคโดยใช้เทคนิคการเลี้ยวเบนของแสง สามารถหาได้ทั้งขนาดและการกระจายตัวของอนุภาค

ประหยัดเวลาด้วยเครื่องวัดขนาดอนุภาคแบบเลเซอร์

เครื่องวัดขนาดอนุภาคแบบเลเซอร์ เป็นเครื่องมือวิเคราะห์ขนาดอนุภาคในระดับไมครอนโดยอาศัยหลักการกระเจิงและการเลี้ยวเบนของแสงโดยใช้ Helium-Neon laser เป็นแหล่งกำเนิดแสง คือ เมื่อมีแสงตกกระทบกับอนุภาคบางส่วนจะถูกดูดกลืน และมีส่วนเลี้ยวเบนและบางส่วนทะลุผ่านออกไป ซึ่งปรากฏการณ์นี้จะทำให้เกิดการแทรกสอดซึ่งจำทำให้ scattering pattern ด้วยความเข้มของแสงต่างๆ อนุภาคที่มีขนาดเล็กจะสามารถทำให้มุมที่แสงมีการเลี้ยวเบนเป็นมุมกว้างกว่าอนุภาคที่มีขนาดใหญ่การวัดปริมาตร ถูกควบคุมด้วยความกว้างของ laser beam(10-25mm) และความยาวของทางเดิน sample cell ดังนั้น สามารถวัดการกระจายขนาดของอนุภาคได้จาก scattering โดยสามารถหาขนาดของอนุภาคได้ในช่วง 0.05 µm – 900 µm มีค่าความผิดพลาดอยู่ในช่วง 5% 

ทั้งนี้ เครื่องวัดขนาดอนุภาคแบบเลเซอร์ มีขายที่บริษัท PICO โดยบริษัท PICO เป็นผู้จัดจำหน่ายและนำเข้าเครื่องมือด้านวิทยาศาสตร์ต่างๆ มากมาย ฉะนั้น เจ้านี้เชื่อถือได้แน่นอน

Related Post