​快速了解粒徑分析！該如何挑選粒徑分析儀？

目錄
■ 為什麼要做粒徑分析
■ 粒徑分析的基本知識
​■ ​粒徑分析測量方法
■ ​哪些產業需要運用粒徑分析
■ ​如何挑選粒徑分析儀
 
為什麼要做粒徑分析
粒徑 (Particle Size) 分析是一種用於測量物體中顆粒大小分佈的技術。粒徑分析有助於深入了解產品的特性。如：製藥行業會透過粒徑分析來判斷藥物的溶解速率、生物利用度和藥物釋放速度，進而去改善配方。

粒徑分析基本知識
在進行粒徑分析時，最重要的第一步是確認測量對象的「顆粒大小」屬於哪個範圍，一般可以分為「微米級」或「奈米級」。根據顆粒大小的不同，所採用的測量方法也會有所差異。
 
  微米（μm） 奈米（nm）
1單位換算 百萬分之一米
（0.000001米）		 十億分之一米
（0.000000001米）
使用領域 常用於描述生物學、材料科學和日常物品的尺寸。 主要用來衡量極其微小的物質結構，如分子、原子及納米技術。
常見範例 • 人的頭髮直徑：50至100微米。
• 紅血球直徑：6至8微米。
• 紙張厚度：70至100微米。		 • DNA雙螺旋結構直徑：約2納米。
• 水分子直徑：約0.275納米。
• 半導體製程技術：如5納米和7納米製程的晶片。

微米 vs. 奈米：
  • 微米：通常用來描述微小但仍在顯微範圍內可見的物體（相對較大）。
  • 奈米：主要用來描述分子、原子等層級的結構和現象（相對較小）。

粒徑分析測量方法（技術說明）
 
測量方法 雷射光繞射法 動態圖像分析法 (DIA) 動態光散射法 (DLS)
測量範圍 一般為微米級 一般為微米級 一般為奈米級
樣品型態 乾粉或溶液 乾粉或溶液 溶液
優勢 測量快速 可量測形狀、真圓度 測量快速
限制 無法得知形狀及顏色 與雷射粒徑分析儀相比
價格較高		 不適用於具有不均勻分散
或高度聚集的樣品

◆ 雷射光繞射法(Laser Diffraction)：
現今最常使用的粒徑分析技術，透過測量顆粒對雷射光光束的繞射情況，大粒子的繞射角度較小，相反小粒子的繞射角度較大，適用於液體和固體樣品。 
（圖一）雷射光繞射法示意圖 
​
了解更多雷射光繞射法
 
◆ 動態圖像分析法(Dynamic Image Analysis)：
此技術利用快速擷取的影像，持續捕捉通過量測區域的顆粒影像，可進行顆粒的形狀分析，更深入的了解樣品特性。 
 
 
 
（圖二）動態圖像分析法示意圖 
 
了解更多動態圖像分析法

◆ 動態光散射法(Dynamic Light Scattering,DLS)：
用於分析奈米顆粒的的技術，分析方法基於奈米顆粒於液體中的布朗運動，即較小的顆粒在液體中移動得更快，較大的顆粒則越慢。 
 
 
（圖三）動態光散射法分析法示意圖 
 
了解更多動態光散射法

​
 
哪些產業需要運用粒徑分析？
​（左右滑動觀看更多產業應用）
藥品與生物科技 半導體 3D列印

粒徑分析有助於檢核藥物微粒的一致性與穩定性，確保藥物以正確的速率釋放並達到最佳的吸收效果，影響藥效發揮。		 在晶圓製造過程中，粒徑分析用於控制清洗液和拋光劑中的顆粒，避免微小顆粒污染導致製造缺陷，確保製程精度與晶圓潔淨度。 ​材料的粒徑大小影響列印的精度與表面光滑度。較小的粒徑可提高細節品質，但增加噴嘴堵塞風險，並影響成型速度和強度。
 
環境保護與監測 潤滑液 農業

粒徑分析應用於監測空氣、水、土壤中的顆粒大小，如空氣中的PM2.5，幫助追蹤污染源並制定有效的環保措施。
添加劑顆粒的粒徑分佈影響潤滑液的潤滑性能與穩定性，適當的粒徑分佈可減少摩擦與磨損，從而延長設備的使用壽命。
土壤中的顆粒大小影響其滲透性、保水性及養分供應，粒徑分析有助於優化農業生產條件，提升作物的生長環境與產量。
 
塑膠 高分子材料 化妝品

在塑膠生產中，粒徑分析有助於控制顆粒均勻性，不同粒徑的塑膠顆粒會影響熔融行為、流動性和最終產品的機械性能。
粒徑大小會影響高分子材料的加工性能和物理性質，較小的粒徑可提高溶解度與反應性，影響聚合物的結晶性和流變行為。
化妝品的質感和使用效果與粒徑大小有關，粒徑分析可確保粉底、眼影等產品的均勻性，提升使用者的使用感受和產品效果。
   
量子點 建築業 陶瓷 食品與飲料

量子點的粒徑直接決定其光學性能，如吸收和發射光的波長，因此精確控制粒徑是實現特定光學效果的關鍵。
在建築材料如水泥、沙子、混凝土中，粒徑分佈影響材料的強度與耐久性，粒徑分析有助於確保建築材料的質量。
陶瓷粉末的粒徑影響其成品密度和機械性能，較小的粒徑可提升燒結過程的致密化，並增加陶瓷的強度與耐磨性。
粒徑分析可改善食品的質地與口感，例如冰淇淋的滑順度和巧克力的細膩度，提升產品的品質與消費體驗。
 
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如何挑選粒徑分析儀？
挑選粒徑分析儀需要考量多方面的因素，包括顆粒大小範圍、需測得資訊、乾式或濕式以及量測技術等，應根據您的需求進行判斷。
​以下將透過粒徑分析儀之間的差異，協助您挑選合適機台。
(更多資訊請點擊圖片)
 
型號 SYNC NANOTRAC FLEX CAMSIZER X2
示意圖 ​
測量等級 微米至毫米等級
(0.01µm - 4mm)		 奈米至微米等級
(0.3 nm - 10 µm)		 微米至毫米等級
(0.8 µm - 8 mm)
測量方法 靜態雷射繞射技術 &
動態圖像分析技術(DIA)		 動態光散射法 動態影像分析法
測得資訊 顆粒大小、樣貌及型態 粒徑、濃度和分子量 粒徑、形狀、真圓度
乾 / 濕 乾溼皆可 濕法測量 乾溼皆可
特點 • 具備兩種分析技術
• 一鍵自動清洗
• 30 秒即可完成		 • 無須使用樣品管，減少耗材成本
• 每個容器都可以用作測量容器
• 獨特的外部探頭設計		 • 高解析度
• 可檢測少量過大或過小的顆粒

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型號 AEROTRAC II NANOTRAC WAVE II CAMSIZER ONLINE
示意圖 ​
測量等級 微米至毫米等級
(0.5um - 2mm)		 奈米至微米等級
(0.3nm -10µm)		 微米至毫米等級
(22µm - 35mm)
測量方法 靜態雷射繞射技術 動態光散射法 動態影像分析法
測得資訊 噴霧型粒徑 粒徑、Zeta 電位、分子量 粒徑、形狀、表面粗糙度、密度、透明度以及3D圖像
乾 / 濕 乾溼皆可 濕法測量 乾法測量
特點 • 非常寬的測量空間
• 對非球型材料進行精準修正		 • 無需傳統的比色皿
• “Y”型光纖探針光路設計
• 測量目標不同也無需更換樣品池		 • 每秒分析100張圖像
• 自清潔機制
 
 
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