Back

Scheibenzentrifuge – Finden Sie die optimale Drehzahl

LOT-QuantumDesign

Unsere Scheibenzentrifuge für die hochauflösende Messung von Par­ti­kel­verteilungen ist in drei verschiede­nen Modellen erhältlich: DC12000, DC18000 und DC24000UHR. Dabei beschreibt die Zahl jeweils die maximale Anzahl an Rotationen pro Minute. Das DC24000UHR zum Bei­spiel ist in der Lage mit maximal 24000 Umdrehungen pro Minute zu arbeiten und auch kleinste Teilchen mit einer Beschleunigung von ungefähr 29000 g zur Sedimentation zu zwingen. Allerdings erlauben alle genannten Modelle auch geringere Rotationszahlen als die maximale Drehzahl – jeweils startend bei 600 Umdrehungen pro Minute, frei wählbar bis zum maximalen Wert des Systems.

Ein häufiger Diskussionspunkt ist die Frage, warum man nicht immer mit der höchsten Drehzahl arbeiten soll und mehr noch, welches überhaupt die optimale Drehzahl ist.

Die Antwort auf die erste Frage ergibt sich aus den unterschiedlichen Sedimentationszeiten, die bei Teilchen unterschiedlicher Dichte vorkommen. Ein Polymerpartikel mit einer Dichte nahe an der Sedimen­ta­­tions­­flüssigkeit benötigt selbst bei gro­­ßem Durchmesser eine gewisse Zeit, um die vorgesehene Sedi­men­tations­strecke zu durchlaufen und die Licht­schranke am Detektor zu erreichen. Eine solche Messung dauert also eine bestimmte Zeit. Gleichzeitig bedeutet das, dass sich die Teilchen entsprechend ihrer Größe sortieren können, und es ausreichend Zeit für eine Trennung der einzelnen Populationen gibt. Andererseits sedimentiert ein Goldpartikel das größer ist als 1 µm bei einer Umdrehungszahl von 24000 UpM enorm schnell. So könnte es passieren, dass die Messzeit zu kurz ist für eine regelgerechte Sedimentation. Die optimale Drehzahl am System verfolgt also nicht die Realisierung besonders kurzer Messzeiten, sondern gewährt den Partikeln eine ausreichend lange Zeit, um sich regelgerecht zu sortieren.

Der Vorteil der Scheibenzentrifuge ist ja gerade, dass hochauflösend und besonders gut reproduzierbar gemessen werden kann. Diese Vorzüge werden durch eine sehr schnelle Messung eher eingeschränkt als gefördert.

Die Software der Scheibenzentrifuge hilft Ihnen, die optimale Einstellung für das System herauszufinden. Bei Eingabe des Messbereichs (maxima­le möglicherweise vorliegende Par­ti­kelgröße, sowie minimal vorlie­gende Korngröße) erhalten Sie vom Mess­gerät einen Vorschlag zur Rota­tions­geschwindigkeit. Dieser Soft­­ware­vor­schlag wird in die Mess­prozedur übernommen, wenn Sie in der Software den Modus „Au­to­matisch“ wählen. Allerdings tendiert die Software zu niedrigen Um­dre­­hungszahlen und langen Mess­zeiten. Der Grund ist, dass auch große, schnell sedimentierende Teil­chen in der Verteilung mit bestmöglicher Reproduzierbarkeit bestimmt werden sollen.

Wenn Sie eine Berechnung bester Re­produzierbarkeit wünschen und trotzdem nicht auf kurze Messzeiten verzichten wollen, können Sie alternativ als Messbereichsgrenzen die Werte des erwarteten Peaks der Par­tikel­verteilung eingeben. Damit simulieren Sie als Messbereich eine enge Verteilung um den Peak und für diesen engen Messbereich lassen Sie die Umdrehungszahl und Messdauer ausrechnen. Für die eigentliche Messung vergrößern Sie wieder die Mess­be­reichsgrenzen.

Damit erreichen Sie, dass eine sehr gut brauchbare Umdrehungszahl für die am häufigsten vorkommenden Teilchen ausgerechnet wird. Die wenigen gröberen Agglomerate werden dann immer noch mit guter Reproduzierbarkeit gemessen. Den Wert für die Umdre­hungsgeschwindigkeit, den die Soft­wa­re bei engem Peak berechnet, können Sie selbst ganz einfach im Modus „Manuell“ in der Steuerung der Schei­benzentrifuge einstellen.

Wenn Sie nach der Messung Ihre Wahl der Rotationszahl überprüfen wollen, können Sie in der Ergeb­nisdarstellung bei Ihrer Probe auf die Darstellungsvariante „Absorption über die Zeit“ einstellen und prüfen, wann der Peak der Partikelverteilung kommt. Wir empfehlen, dass der Peak nicht innerhalb der ersten Sekunde nach Probeneingabe entsteht. Haben die Partikel mehrere Sekunden Zeit zur Sedimentation, wird das Ergebnis Ihrer Messung auf jeden Fall eine hervorragende Reproduzierbarkeit zeigen.

Mit diesen zwei Methoden hilft Ihnen die Steuersoftware der Schei­ben­zen­­­­trifuge dabei, die bestmöglichen Mess­­­parameter zu wählen. Gleich­zei­tig haben Sie auch die Fle­xi­bilität, eigene Parameter einzustellen.

Mehr zur Scheibenzentrifuge für die Partikelanalyse

LOT-QuantumDesign

Back

Stefan Wittmer
Product Manager - Imaging & Materials Science & Spectroscopy
+49 6151 8806-63
Fax: +49 6151 8806963
Follow us: twitter linkedin facebook
European offices
© LOT Quantum Design 2016