ニーズに合った製品が見つかる!粒子径分布測定装置Navi

測定データの見方

目次

粒子径分布の表現

一般的に粒度分布の指標となるものが「ヒストグラム(頻度分布)」や「累積(積算)分布」です。

ヒストグラムは横軸に粒子径、縦軸に頻度を取ります。「100μm以下」や「100μmより大きく200μm以下」など、それぞれのデータに幅はあるものの、粒子径のばらつきやどの程度の粒子径の粒子が多いのかが一目で理解できます。

一方、横軸に粒子径、縦軸にある閾値以下(以上)の粒子の占める比率(累積%)を取ったのが累積分布です。累積分布は、特定の粒子径以下(以上)の粒子が全体に占める割合の指標となります。

これら粒子径分布の指標から読み取れる、粒子の特徴を示す値が「代表径」です。この代表径について、以下で詳しく解説します。

平均径

平均径は粒度分布の代表径の一種で、粒子の大きさ(横軸)とその頻度(縦軸)を掛け合わせて合計したものを、全体の頻度で割ったものです。平均径は、粒子径の基準や計算方法によって異なる値になります。

この平均径から、一般的に粒子がどの程度の大きさで分布しているかを把握することが可能です。

D50 メディアン径

粒子径分布の中央値となる指標が「メディアン径」です。累計頻度が「50%」の意味から「D50」とも呼ばれています。

メディアン径は測定データを小さいものから大きいものまで順に並べたとき、ちょうど中央に位置する粒子の大きさを示します。つまり、全粒子のうち半分はD50に相当する値より小さく、半分はこれより大きいということになります。

モード径

モード径とは、粒子径分布のピーク値(最も頻度が高い粒子径)を指すパラメータです。分布図で最も高い位置がモード(最頻値)となります。

モード径はメディアン径および平均径と密接に関係しています。粒子の分布によりこの3つの指標が同じ値を示したり異なる値を示したりすることで、特徴的なグラフを描きます。

分布幅

粒子径分布の分布幅は、粒子の大きさのばらつきを表す指標です。一般的に、粒子径分布の測定は、中心値のみではなく値のばらつき(分布幅)も含めて行われることが多いため、この幅をどう表現するかも重要です。

一般的に数値のばらつきの指標として用いられているのは「標準偏差(STD)」と「分散」ですが、粒度分布でよく用いられるのは、次の項で解説する「D10」や「D90」です。

D90、D10

D10やD90は、メディアン径(D50)と同様に定義される、粒子径分布のばらつきを示すパラメータです。
つまりD10は、粒子全体の10%がこの値よりも小さい粒径であることを示しています。一方、粒子全体の90%がこの値よりも小さい粒径であることを示すのがD90です。

累積分布において90%の粒子がこの径以下であることを示します。一方、D10はその逆で、累積分布において10%の粒子がこの径以下であることを示す値です。

この定義を用いることで、例えば「D1」や「「D99」など任意の割合に相当する粒子径を表すことができます。

【測定原理で選ぶ】1分でわかる粒子径測定装置の比較表

測定したいサンプルの種類や求める精度によって、最適な粒子径分布測定装置は異なります。この比較表では、【LD】【DIA】【DLS】の3つの主要な測定原理ごとに、粒子径測定分布測定装置を徹底比較。研究開発や品質管理の課題解決に最適な装置選びの第一歩として、ぜひご活用ください。

  • LD
  • DIA
  • DLS

←横スクロールできます→

製品名 SYNC (マイクロトラック・ベル) Mastersizer 3000 (マルバーン・パナリティカル) Partica LA-960V2 (堀場製作所) SALD-2300 (島津製作所) MT3000 II (マイクロトラック・ベル) SALD-7500nano (島津製作所)

引用元:マイクロトラック・ベル公式(https://www.microtrac.com/jp/products/particle-size-shape-analysis/laser-diffraction/sync/)


引用元:マルバーン・パナリティカル公式HP(https://www.malvernpanalytical.com/jp/support/product-support/mastersizer-range/mastersizer-3000)


引用元:堀場製作所公式HP(https://www.horiba.com/jpn/scientific/products/detail/action/show/Product/partica-la-960v2-1944/)


引用元:島津製作所公式(https://www.an.shimadzu.co.jp/products/particle-size-analysis/particle-size-analyzer/sald-2300/index.html)


引用元:マイクロトラック・ベル公式HP(https://www.microtrac.com/jp/products/particle-size-shape-analysis/laser-diffraction/s3500/)


引用元:島津製作所公式HP(https://www.an.shimadzu.co.jp/products/particle-size-analysis/particle-size-analyzer/sald-7500nano/index.html)

湿式分散
乾式分散 ×
画像解析が可能 × × ×
オートサンプラ × × × ※オプションで多機能サンプラあり ×
ペーストセル × × 〇 ※オプションで高濃度測定ユニットあり ×
粒子径測定範囲 0.02~2000μm 0.01µm~3500µm 湿式: 0.01~3000μm
乾式: 0.01~5000μm
17nm(0.017μm)~2500μm 0.02μm~2000μm 7nm(0.007μm)~800μm
光源 単色(赤色)3本レーザ(半導体レーザ) 赤色レーザ1本(He-Ne)、青色LED1本 赤色1本レーザ(半導体)、青色LED1本 要問合せ 単色(赤色)レーザ(半導体レーザ)3本 単一光源・単一光学系(半導体レーザ)、SLIT光学系
検出部 有効素子数150 要問合せ 有効素子数87 合計84素子
(前方78、側方1、後方5)
要問合せ 合計84素子
(前方78、側方1、後方5)
製品名 CAMSIZER® X2 (マイクロトラック・ベル) CAMSIZER 3D (マイクロトラック・ベル) Litesizer DIA 500 (アントンパール) QICPIC (日本レーザー) AF-3000 (ジャスコインタナショナル) FF-3000S (ジャスコインタナショナル) iSpect DIA-10 (島津製作所)

引用元:マイクロトラック・ベル公式HP(https://www.microtrac.com/jp/products/particle-size-shape-analysis/dynamic-image-analysis/camsizer-x2/)


引用元:マイクロトラック・ベル公式HP(https://www.microtrac.com/jp/products/particle-size-shape-analysis/dynamic-image-analysis/camsizer-3d/)


引用元:アントンパール公式HP(https://www.anton-paar.com/jp-jp/products/details/litesizer-dia/)


引用元:日本レーザー公式HP(https://www.japanlaser.co.jp/product/sympatec_qicpic/)


引用元:ジャスコインタナショナル公式HP(https://www.jascoint.co.jp/products/particle/dry.html#af3000)


引用元:ジャスコインタナショナル公式HP(https://www.jascoint.co.jp/products/particle/dry.html#ff3000)


引用元:島津製作所公式HP(https://www.an.shimadzu.co.jp/products/particle-size-analysis/particle-size-analyzer/ispect-dia-10/index.html)

湿式分散 × × ×
乾式分散
3D画像解析 × × × × × ×
オートサンプラ × × × × ×
粒子径測定範囲 0.8μm~8000 μm 20μm~30mm 0.8µm~8000µm 0.55µm~34000µm 7μm~5mm 30μm~30mm 5µm~100µm
光学系 2カメラ(Basic・Zoom) 2カメラ(Basic・Zoom) 1カメラ 1カメラ 1カメラ 1カメラ 1カメラ
画素数 Basic: 420万
Zoom: 420万
Basic: 500万
Zoom: 900万
500万 420万 500万 500万 要問合せ
製品名 NANOTRAC WAVE II (マイクロトラック・ベル) nanoSAQLA (+AS50) (大塚電子) Zetasizer Advance Ultra/Pro/Lab (マルバーン・パナリティカル) ELSZneo (大塚電子) nanoPartica SZ-100V2 (堀場製作所)

引用元:マイクロトラック・ベル公式HP(https://www.microtrac.com/jp/products/dynamic-light-scattering/nanotrac-wave-ii/)


引用元:大塚電子公式HP(https://www.otsukael.jp/product/detail/productid/131/category1id/37/category2id/30/category3id/82)


引用元:マルバーン・パナリティカル公式HP(https://www.malvernpanalytical.com/jp/products/product-range/zetasizer-range/zetasizer-advance-range)


引用元:大塚電子公式HP(https://www.otsukael.jp/product/detail/productid/136/category1id/37/category2id/30/category3id/81)


引用元:堀場製作所公式HP(https://www.horiba.com/jpn/scientific/products/detail/action/show/Product/nanopartica-sz-100v2-series-1945/)

粒子径・粒子径分布の実測 × × × ×
光源寿命・耐久性 ×
付帯分析(ゼータ電位/分子量等) ×
オートサンプラ × × × ×
粒子径測定範囲 0.8nm~6500nm 0.6nm~10μm Ultra: 0.3nm~15μm
Pro/Lab: 0.3nm~10μm
0.6nm~10μm 0.3nm~10μm
光源 半導体レーザ 半導体レーザ He-Neガスレーザ 半導体レーザ 半導体レーザ
ゼータ電位(測定レンジ) -200~200mV なし 要問合せ -200~200mV -200~200mV
メーカー マイクロトラック・ベル株式会社 大塚電子株式会社 スペクトリス株式会社マルバーン・パナリティカル事業部 大塚電子株式会社 株式会社堀場製作所