Analizadores de tamaño de partículas

Caracterización del tamaño de partículas en línea

Un analizador de tamaño de partículas es un instrumento analítico que mide, muestra e informa de una distribución del tamaño de las partículas en una población determinada de partículas o gotas. Los analizadores de tamaño de partículas desempeñan una función muy importante durante el desarrollo de procesos y el control de calidad de los sistemas de partículas a fin de desarrollar procesos eficaces y lograr que el producto final tenga una alta calidad.

Tradicionalmente, se usaban los análisis del tamaño de las partículas fuera de línea y de muestreo (la difracción láser, la dispersión dinámica de la luz, la microscopía o la sedimentación) para el control de calidad de los productos. Sin embargo, las dificultades habituales del muestreo, la presión cada vez mayor para agilizar el desarrollo de procesos y la mayor demanda de procesos “correctos a la primera” precisan del desarrollo de un analizador de tamaño de partículas in situ. La posibilidad de medir partículas tal y como se encuentran de forma natural en un proceso ha mejorado significativamente la capacidad para comprender, optimizar y controlar los sistemas de partículas y gotas.

Analizadores de tamaño de partículas en tiempo real para entornos de laboratorio y procesos

EasyViewer™

Analizadores de tamaño de partículas PVM®

EasyViewer es una herramienta de microscopía óptica in situ que hace uso del análisis de imágenes avanzado para determinar el tamaño de las partículas. Leer más

ParticleTrack™

Analizadores de tamaño de partículas FBRM®

ParticleTrack es un analizador de tamaño de partículas in situ que emplea la medición de reflectancia con haz enfocado (FBRM) para determinar el tamaño de las partículas en el laboratorio y la planta. Leer más

Entre las aplicaciones habituales del analizador de tamaño de las partículas figuran:

Desde la adquisición de Lasentec en 2001, METTLER TOLEDO ha continuado avanzando en el desarrollo de los analizadores de tamaño de partículas FBRM y PVM. Con miles de analizadores de tamaño de partículas in situ instalados en todo el mundo, desde laboratorios de I+D hasta plantas de fabricación, nuestras tecnologías basadas en sondas están reconocidas como el método de referencia para el análisis de la distribución del tamaño de las partículas. Nuestra tecnología mide y muestra la velocidad y el grado de cambio en los sistemas de partículas y gotas, tal y como se producen de forma natural en el proceso.

Preguntas frecuentes sobre el analizador de tamaño de partículas

¿Cómo funciona un analizador de tamaño de partículas?

El tamaño y la distribución de las partículas que componen una sustancia se identifican mediante analizadores de partículas. Los analizadores de tamaño de partículas se emplean en una variedad de sectores para la comprobación de productos, la producción, el control de calidad y la investigación y el desarrollo.

¿Por qué es importante el análisis del tamaño de las partículas?

Las partículas distintas pueden presentar propiedades físicas muy diferentes; un tamaño y forma determinados serán idóneos para un objetivo específico.

Catalizador: ofrece superficie máxima.
Medicamentos: para la máxima biodisponibilidad.
Procesamiento industrial: para una buena fluidez.

El análisis del tamaño de las partículas es fundamental para la optimización de los procesos y el control de calidad, de manera que se aseguren y documenten las propiedades óptimas de las partículas. Un tamaño incorrecto de las partículas, en el peor de los casos, puede implicar que un producto de partículas no sea adecuado y un proceso posterior experimente una interrupción imprevista.

¿En qué se mide el tamaño de las partículas?

Los analizadores de tamaño de partículas miden las partículas en una dimensión de longitud, como nm, µm o mm. En función de la industria y de las partículas, se puede aplicar un rango de tamaño diferente.

¿Cuál es el tamaño medio de las partículas?

Se puede calcular la media aritmética, la mediana o el modo de las poblaciones de partículas de muchos tamaños diferentes (desde pequeñas a grandes) como una función integral sobre todas las partículas. El tamaño medio de las partículas proporciona un número promedio que caracteriza a una población de partículas más grande.

¿Cómo funciona un analizador de tamaño de partículas?

Un analizador de tamaño de partículas funciona según un método específico de medición (por ejemplo, análisis de imágenes, retrodispersión láser o difracción láser) con condiciones de contorno individuales y específicas del método. Existe una amplia variedad de analizadores de tamaño de partículas disponibles y todos ellos proporcionan diferentes valores para la misma partícula, en función de su método específico de medición.

¿Cómo se mide el tamaño de las partículas?

Las partículas macroscópicas pueden medirse con, por ejemplo, una regla o un calibrador. No obstante, para los cristales microscópicos se suelen requerir dispositivos analíticos más sofisticados, debido al tamaño tan reducido de las partículas. Las técnicas de medición del tamaño de las partículas más habituales son el análisis de imágenes, la retrodispersión láser, la difracción láser o el análisis de la fracción por tamizado.

¿Qué significa el tamaño de las partículas?

Todas las partículas tienen una forma específica y una elongación tridimensional diferente. El tamaño de las partículas constituye una forma eficaz de definir y caracterizar las propiedades dimensionales (longitud, ancho y alto) de una partícula. Aunque las partículas suelen presentar una naturaleza tridimensional, en la práctica, se suele emplear una función de tamaño unidimensional (por ejemplo, la longitud de cuerda, el tamaño de la partícula o el diámetro equivalente esférico).

Recursos sobre el análisis del tamaño de las partículas

Siembra de un proceso de cristalización

Nuevas tecnologías para el desarrollo de la cristalización

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Técnicas avanzadas para optimizar la distribución del tamaño de los cristales durante el desarrollo de procesos y la fabricación

PAT para emulsiones

Uso de la tecnología analítica de procesos (PAT) para optimizar emulsiones

Diseño de procesos de cristalización

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Supervisar el tamaño de las partículas en línea

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Aplicación de sencillas herramientas PAT

Analizadores de tamaño de partículas en publicaciones recientes

En la selección de artículos de revistas que figura a continuación se usan los analizadores de tamaño de partículas para abordar la medición de la solubilidad y la zona metaloestable, el diseño de cristalización, la siembra de procesos de cristalización, la optimización de la forma del cristal, el control de la supersaturación, la cristalización polimórfica, la separación de fases (aceitado), la gestión de impurezas, el escalado de la cristalización y la cristalización continua.

Seed Recipe Design for Batch Cooling Crystallization with Application to L-Glutamic Acid, Zhang et al., 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., Journal of Industrial and Engineering Chemistry, Volume 79, 25 November 2019, Pages 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., AIChE Journal, Volume 65, Issue 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., Powder Technology, Volume 336, August 2018, Pages 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., 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., 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., Chemical Engineering Research and Design, Volume 135, July 2018, Pages 112–120. doi.org/10.1016/j.cherd.2018.05.029

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Seed Recipe Design for Batch Cooling Crystallization with Application to L-Glutamic Acid, Zhang et al., 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., Journal of Industrial and Engineering Chemistry, Volume 79, 25 November 2019, Pages 124–130. doi.org/10.1016/j.jiec.2019.06.014
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Characterization of a Multistage Continuous MSMPR Crystallization Process assisted by Image Analysis of Elongated Crystals, Capellades et al., 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., 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., Chemical Engineering Research and Design, Volume 135, July 2018, Pages 112–120. doi.org/10.1016/j.cherd.2018.05.029

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