분말의 입도 분석(1) _입도계_레이저 분석법_SiO2

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문서 내 토픽

• 1. 레이저 분석법

  레이저 분석법은 입자에 레이저를 쏘아서 나오는 빛의 산란을 이용하여 각도와 세기를 컴퓨터로 계산하여 입자의 크기를 측정하는 방법이다. Fraunhofer Diffraction Theory를 사용한 입도 분석은 가장 대표적이고 중요성을 띄며 입자분석에 있어서 재현성이 우수하고, 빠른 속도로 분석이 가능한 방법이다. 하지만 입자의 크기가 10㎛ 이하로 작아질수록 회절뿐만 아니라 반사와 굴절에 의한 빛도 고려해야 하므로 Fraunhofer Theory만으로는 정확한 측정이 어렵다. 이를 보완하기 위해 Mie Diffraction Theory를 사용하여 입자의 굴절률 등을 반영한 정확한 측정이 가능하다.

• 2. 입도 분석 오차 요인

  입도 분석 시 발생할 수 있는 오차의 주요 원인은 다음과 같다: 1. 입자의 크기: 레이저 회절법은 일반적으로 Micron 영역의 큰 입자를 측정하는 데 활용되며, 10㎛ 이하의 작은 입자에서는 회절뿐만 아니라 반사와 굴절에 의한 빛도 고려해야 하므로 Fraunhofer Theory만으로는 정확한 측정이 어렵다. 2. 분산 과정: 고체 시료는 응집되어 있어 초음파를 사용해 분산시키는데, 이때 분산재를 사용하지만 너무 잘게 깨어지지 않도록 주의해야 한다.

• 3. 오차 최소화 방법

  입도 분석 오차를 최소화하기 위한 방법은 다음과 같다: 1. 입자의 크기: Mie Diffraction Theory를 사용하여 입자의 굴절률 등을 반영한 정확한 측정이 가능하다. 흰색 입자는 굴절률의 허수값을 0, 검은색 입자는 10으로 설정하여 측정한다. 2. 분산 과정: 초음파에 너무 오래 노출시키지 않아 입자가 너무 잘게 깨어지지 않도록 주의해야 한다.

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• 1. 레이저 분석법

  레이저 분석법은 입자 크기 측정을 위한 효과적인 기술입니다. 레이저 빔이 입자에 입사하면 산란되는 빛의 패턴을 분석하여 입자 크기를 정량화할 수 있습니다. 이 방법은 빠르고 정확하며 비파괴적이라는 장점이 있습니다. 하지만 입자 형상, 굴절률, 농도 등의 요인에 따라 측정 결과가 달라질 수 있으므로 이를 고려해야 합니다. 또한 입자 크기 분포가 넓은 경우 정확도가 떨어질 수 있습니다. 따라서 레이저 분석법을 사용할 때는 시료 특성을 충분히 고려하고 다른 분석 기법과 병행하여 사용하는 것이 좋습니다.

• 2. 입도 분석 오차 요인

  입도 분석 시 발생할 수 있는 오차 요인은 다양합니다. 시료 전처리 과정에서의 응집, 분산, 손실 등이 오차의 주요 원인이 될 수 있습니다. 또한 측정 장비의 분해능, 측정 조건(온도, 압력 등), 시료 농도, 입자 형상 등도 오차에 영향을 미칩니다. 이러한 요인들을 충분히 고려하고 관리하는 것이 중요합니다. 예를 들어 시료 전처리 과정을 표준화하고, 측정 조건을 최적화하며, 다양한 분석 기법을 병행하는 등의 방법으로 오차를 최소화할 수 있습니다. 또한 표준 시료를 이용한 교정 및 검증 과정도 필수적입니다.

• 3. 오차 최소화 방법

  입도 분석 오차를 최소화하기 위해서는 다음과 같은 방법들을 고려할 수 있습니다. 첫째, 시료 전처리 과정을 표준화하여 일관성 있는 결과를 얻도록 합니다. 둘째, 측정 장비의 분해능, 정확도, 재현성 등을 확인하고 최적의 측정 조건을 설정합니다. 셋째, 시료 농도, 온도, 압력 등의 영향을 최소화하기 위해 이를 엄격히 관리합니다. 넷째, 다양한 분석 기법을 병행하여 상호 검증하고 결과를 비교 분석합니다. 다섯째, 표준 시료를 이용한 교정 및 검증 과정을 거쳐 측정 결과의 신뢰성을 확보합니다. 이와 같은 노력을 통해 입도 분석의 정확도와 재현성을 높일 수 있습니다.