Mastersizer 2000 Malvern Instruments
Произвођач: Malvern Panalytical
Литература: Stojanović, Z., Marković, S., Uskoković, D. 2010, "Merenje raspodele veličina čestica metodom difrakcije laserske svetlosti", Tehnika – Novi materijali, vol. 19, br. 5, pp. 1-15.
Уређај је набављен средствима из Националног инвестиционог плана за 2008. годину, која је одобрило Министарство за науку и технолошки развој Републике Србије.
Уређај ради на принципу дифракције црвене и плаве светлости на честицама у дисперзијама. Систем се састоји од оптичког система и три дисперзионе јединице: једне за карактеризацију дисперзија сувих прахова у ваздуху и две за карактеризацију дисперзија у течним дисперзантима. Оптички систем Mastersizer 2000 (optical bench) први је уређај ове врсте који може континуално да детектује дифрактовану светлост од 0.01° до 130°. Овим системом се рутински могу карактерисати расподеле величина честица у широком опсегу од 0.02µm до 2000 µm, без додатних мењања сочива и додатне обраде резултата. Оптички систем се састоји од кућишта које чине три дела. У задњем делу налази се извор црвене и плаве светлости. Прецизно детектовање и мерење енергије црвене и плаве светлости дифрактоване испред и иза узорка омогућено је постављањем фокусног сочива у задњем делу. У средишњем делу је касета за ћелију, где се поставља мерна ћелија. У том простору налазе се два детектора за светлост дифрактовану под великим углом. У предњем делу смештен је низ детектора за мерење енергије светлости дифрактоване под разлицитим угловима и жижни детектори који су у оси са сочивом. Низ детектора је постављен логаритамски тако да се удаљеност између детектора повећава према већим угловима дифракције, што побољшава осетљивост за детекцију светлости дифрактоване и са крупнијих и са ситнијих честица. Касета за ћелију конструисана је тако да се ћелије лако могу мењати у зависности од дисперзионе јединице која се користи. Осим тога, систем има потпуно аутоматизовано подешавање оптике што омогућава брзу оптимизацију пре сваког мерења.
Поред оптичког система, ту су три дисперзионе јединице са ћелијама. Сува дисперзона јединица Shirocco има прецизну контролу дозирања узорака и дисперзионог притиска са прецизносћу од 0.02 бара а поседује и могућност микродозирања узорака, што је погодно за мерење малих количина нових материјала. Сва мерења су поновљива захваљујући прецизној контроли процеса мерења и могућности аутоматизације креирањем SOP фајла (Standard Operating Procedure) у корисничкој апликацији Mastersizer2000. Проток честица се контролише вибрирајућим дозером. До дисперзије долази када струја компримованог ваздуха пређе преко честица. Контрола притиска ваздуха је од 0 до 4 бара. Ова јединица се обично користи за испитивање керамичких, металних, полимерних и композитних прахова који се користе у хемијској, прехрамбеној, фармацеутској и текстилној индустрији, као другим савременим гранама производње које у некој од фаза прераде користе материјале у прашкастој форми.
HydroS иHydroµP су дисперзионе јединице за течне дисперзанте. HydroS се користи за карактеризацију дистрибуције величина у различитим дисперзијама. Ова јединица омогућава употребу малих количина узорака уз потпуно аутоматизовано мерење. Дисперговање узорака врши се континуалним мешањем и рециркулацијом кроз систем, ултрасонификацијом. Као код других јединица, мерење може бити аутоматско преко SOP maske ili manuеlno.
Често се јавља потреба за мерењем изузетно малих количина материјала или смањивањем количине растварача на најмању могућу меру. Да би се постигла тачност мерења са малим количинама узорака неопходна је већа операциона прецизност уређаја, што се постиже коришћењем јединице HydroµP (micro precision). Капацитет ове јединице је 18 мл дисперзије. Дисперговање се врши импелерском пумпом/мешачем и ултразвуком. Мануално се пуни и празни, а контрола мерења је аутоматска (прекоSOP-a) или мануелна. Као дисперзант се користи и-пропанол, али и друге течности, на пример вода, што зависи и од карактеристика честица (стаклене сфере се тешко диспергују у води).
Калибрација уређаја врши се уз помоћ висококвалитетних стандарда серија QAS и QSL произвођача Malvern Instruments и монодисперзним наносферама латекса произвођача Duke Scientific Corporation.
