Analizzatori dimensionali di particelle

Caratterizzazione dimensionale di particelle in linea

Gli analizzatori dimensionali di particelle sono strumenti analitici che consentono la misura, la visualizzazione e la raccolta di dati sulla distribuzione dimensionale in una data popolazione di particelle o piccole gocce. Questi strumenti svolgono un ruolo importante nello sviluppo dei processi e nel controllo qualità quando sono presenti sistemi di particelle, consentendo di elaborare processi efficienti e ottenere un'elevata qualità finale del prodotto.

Generalmente, per il controllo qualità di prodotto viene usata l'analisi dimensionale di particelle offline e basata su campionamento (diffrazione laser, diffusione dinamica della luce, microscopia o sedimentazione). Tuttavia, le difficoltà nel campionamento, la crescente pressione nel velocizzare lo sviluppo dei processi e una maggiore richiesta di processi "perfetti al primo tentativo" spingono verso lo sviluppo di analizzatori dimensionali di particelle in situ. La possibilità di misurare le particelle naturalmente presenti in un processo ha migliorato drasticamente la capacità di comprendere, ottimizzare e controllare i sistemi di particelle e piccole gocce.

Analizzatori dimensionali di particelle in tempo reale per ambienti di laboratorio e di processo

EasyViewer™

Analizzatori dimensionali di particelle PVM®

EasyViewer è un microscopio ottico in situ che determina le dimensioni delle particelle mediante tecnologie avanzate di analisi delle immagini. Più info

ParticleTrack™

Analizzatori dimensionali di particelle FBRM®

ParticleTrack è un analizzatore in situ che, per misurare le dimensioni delle particelle in laboratorio e nell'impianto, impiega la tecnologia FBRM (Focus Beam Reflectance Measurement). Più info

Ecco alcuni ambiti in cui trovano comunemente applicazione gli analizzatori dimensionali di particelle:

Sin dall'acquisizione di Lasentec nel 2001, METTLER TOLEDO ha continuato a sviluppare gli analizzatori dimensionali di particelle basati sulle tecnologie FBRM e PVM. Con migliaia di strumenti installati in situ, tanto in laboratori R&D quanto in stabilimenti produttivi in tutto il mondo, le nostre tecnologie a sonda sono riconosciute come lo standard di riferimento per l'analisi della distribuzione granulometrica. La nostra tecnologia misura e visualizza il tasso e il grado di variazione nei sistemi di particelle e nelle piccole gocce naturalmente presenti nei processi.

Domande frequenti sugli analizzatori dimensionali di particelle

A cosa servono gli analizzatori dimensionali di particelle?

Le dimensioni e la distribuzione delle particelle che costituiscono una sostanza vengono identificate mediante analizzatori di particelle. Gli analizzatori dimensionali di particelle vengono impiegati in numerosi settori per la verifica dei prodotti, la produzione, il controllo qualità, la ricerca e lo sviluppo.

Perché l'analisi dimensionale delle particelle è importante?

Le diverse particelle possono presentare proprietà fisiche molto differenti, e forme e dimensioni specifiche si dimostrano ottimali per un determinato scopo.

Catalizzatori: massima superficie
Farmaci: massima biodisponibilità
Processi industriali: buona automatizzazione

L'analisi dimensionale delle particelle è importante per l'ottimizzazione dei processi e il controllo qualità, al fine di assicurare e documentare le proprietà ottimali delle particelle. Nei casi peggiori, l'errata dimensione delle particelle può renderle non adatte allo scopo fino a determinare arresti imprevisti dei processi a valle.

Qual è l'unità di misura usata nel dimensionamento delle particelle?

Gli analizzatori di particelle ne esprimono le dimensioni mediante unità di misura della lunghezza, come nm, µm o mm. I diversi intervalli di misura applicati dipendono dal tipo di particelle e dal settore di utilizzo.

Quali sono le dimensioni medie delle particelle?

Per popolazioni di particelle di dimensioni molto diverse (da piccole a grandi), è possibile calcolare media, mediana e moda come funzione integrale su tutte le particelle. Le dimensioni medie delle particelle sono un unico valore medio che caratterizza una popolazione più ampia di particelle.

Come funzionano gli analizzatori dimensionali di particelle?

Ogni analizzatore dimensionale di particelle funziona in base a uno specifico metodo di misura (per esempio: analisi delle immagini, retrodiffusione a laser o diffusione laser) sotto condizioni individuali o dipendenti dal metodo applicato. Esistono tipi diversi di analizzatori dimensionali di particelle, che sulla stessa particella rendono disponibili valori diversi a seconda del metodo di misura adottato.

Come si misurano le dimensioni delle particelle?

Le particelle macroscopiche possono essere misurate usando, per esempio, un righello o un calibro. Le dimensioni ridotte dei cristalli microscopici, invece, richiedono l'impiego di strumenti analitici più sofisticati. Tra le comuni tecniche di caratterizzazione e dimensionamento delle particelle figurano l'analisi delle immagini, la retrodiffusione a laser, la diffrazione laser e l'analisi al setaccio.

Che cosa si intende per "dimensioni delle particelle"?

Ogni particella presenta una forma specifica e un diverso allungamento nelle tre dimensioni. Misurare le dimensioni delle particelle è un metodo efficace per descriverne e caratterizzarne le proprietà dimensionali (lunghezza, larghezza e altezza). Sebbene le particelle di solito siano tridimensionali, nella pratica si usano spesso funzioni monodimensionali (per esempio, lunghezza di una corda, lunghezza della particella o diametro sferico equivalente).

Risorse per l'analisi dimensionale delle particelle

Germinazione di un processo di cristallizzazione

Strategie per controllare la distribuzione dimensionale dei cristalli

tecniche avanzate per ottimizzare la distribuzione dimensionale dei cristalli durante il processo di sviluppo

PAT For Emulsion Characterization

Utilizing Process Analytical Technology (PAT) to Optimize Emulsions

Progettazione del processo di cristallizzazione

Nuove tecnologie per la progettazione del processo di cristallizzazione

PAT per la biocatalisi nello sviluppo dei processi

Vantaggi della biocatalisi enzimatica rispetto alla chemiocatalisi

Migliorare la cristallizzazione

Caratterizzazione in linea delle particelle

Cristallizzazione nella chimica di processo

Implementare le tecnologie PAT

Analizzatori dimensionali di particelle in recenti pubblicazioni

Nella seguente selezione di articoli scientifici, gli analizzatori dimensionali di particelle sono utilizzati per esaminare temi quali la determinazione di solubilità e larghezza della zona metastabile, progettazione dei processi di cristallizzazione, processi di germinazione nella cristallizzazione, monitoraggio della supersaturazione, cristallizzazione polimorfica, separazione di fase (formazione di olio), gestione delle impurezze, scale-up della cristallizzazione e cristallizzazione in continuo.

Seed Recipe Design for Batch Cooling Crystallization with Application to L-Glutamic Acid, Zhang et al., in 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., in Journal of Industrial and Engineering Chemistry, Volume 79, 25 novembre 2019, pp. 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., in AIChE Journal, Volume 65, Numero 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., in Powder Technology, Volume 336, agosto 2018, pp. 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., in 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., in 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., in Chemical Engineering Research and Design, Volume 135, luglio 2018, pp. 112-120. doi.org/10.1016/j.cherd.2018.05.029

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Diastereomeric Salt Crystallization of Chiral Molecules via Sequential Coupled-Batch Operation, Simon et al., in AIChE Journal, Volume 65, Numero 8. doi.org/10.1002/aic.16635
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Characterization of a Multistage Continuous MSMPR Crystallization Process assisted by Image Analysis of Elongated Crystals, Capellades et al., in 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., in 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., in Chemical Engineering Research and Design, Volume 135, luglio 2018, pp. 112-120. doi.org/10.1016/j.cherd.2018.05.029

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