Was ist der äquivalente sphärische Durchmesser?

In den meisten Fällen ist die Form der gemessenen Partikel unregelmäßig, was für die Kommunikation über Daten, Statistiken und Analysen bei der Verwendung verschiedener Messmethoden nicht von Vorteil ist. Nur perfekt kugelförmige, nicht poröse, glatte, nicht geladene, monodisperse Partikel liefern bei allen Verfahren das gleiche Ergebnis. Daher wurde das Prinzip des äquivalenten sphärischen Durchmessers eingeführt. Der äquivalente Kugeldurchmesser eines unregelmäßig geformten Partikels ist der Durchmesser einer Kugel, deren physikalische, optische oder elektrische Eigenschaften mit denen des Partikels identisch sind. Im Folgenden sind einige typische äquivalente Kugeldurchmesser als Beispiele aufgeführt.

Sieb-äquivalenter Durchmesser:

Der siebäquivalente Durchmesser eines Partikels ist der Durchmesser einer Kugel, die durch eine bestimmte Sieböffnung hindurchgeht. Bei einer Kugel wäre der S1-Durchmesser der gleiche Durchmesser wie der siebäquivalente Durchmesser. Wenn die Partikel jedoch nicht vollkommen kugelförmig sind, wirkt sich die Ausrichtung der Partikel erheblich auf den siebäquivalenten Durchmesser aus. Wie unten dargestellt, variiert der siebäquivalente Durchmesser aufgrund unterschiedlicher Fallorientierungen.

Area-äquivalenter Durchmesser:

Der flächenäquivalente Durchmesser eines Partikels bezieht sich auf den Durchmesser einer Kugel, deren projizierte Fläche gleich der des Partikels ist. Der flächenäquivalente Durchmesser wird üblicherweise bei der Bildanalyse verwendet, bei der die Partikelbilder in zufälligen Ausrichtungen aufgenommen werden, was zu unterschiedlichen flächenäquivalenten Durchmessern desselben Partikels führt. Die Ergebnisse werden jedoch durch Mittelwertbildung aus einer großen Anzahl von Messungen erzielt, wodurch die Auswirkungen zufälliger Fehler vermieden werden.

Volumenäquivalenter Durchmesser:

Bei der Partikelgrößenanalyse auf der Grundlage der Laserbeugungstechnologie wird in der Regel der volumenäquivalente Durchmesser zur Darstellung der Partikelgrößenverteilung verwendet. Der laserbeugungsäquivalente Durchmesser, der eine genauere Beschreibung darstellt, wird auf der Grundlage des Streumusters des Laserlichts berechnet, wenn es von den Probenpartikeln abgestrahlt wird. Die Begriffe 'volumenäquivalenter Durchmesser' und 'laserbeugungsäquivalenter Durchmesser' werden jedoch häufig synonym verwendet und stehen für den äquivalenten Durchmesser, der auf der Grundlage des Streuungsmusters berechnet wird.

Stokes-Durchmesser:

Der Stokes-Durchmesser eines Partikels ist der Durchmesser einer Kugel, deren Dichte und Sinkgeschwindigkeit mit denen des Partikels übereinstimmen. Der Stokes-Durchmesser wird auch als äquivalenter kugelförmiger Absetzdurchmesser bezeichnet. Bei der Partikelgrößenanalyse auf der Grundlage der Schwerkraft- und Zentrifugalsedimentation werden Messergebnisse mit dem Stokes-Durchmesser bevorzugt.

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