液中粒子径分布の測定方法とその活用テクニック

現在、粒子径計測法として主に使用されているのはレーザー散乱回折法や動的光散乱法で、これらは非分級方式と呼ばれる手法です。では、分級方式の測定法にはどのような手法があるでしょうか?また、その長所や短所は?本講では、実際の現場で「どのような手法を選べばよいのか」のポイントがある程度理解して頂けることを目標にお話をさせて頂きます。 　一般的に、各測定手法により粒子径の物理的意味が異なり、また測定する特性 (例えば、透過光量や散乱強度など) も異なりますので、実際にサンプルを測定する際には各々の手法の特徴を良く理解して適用すべき手法を選択する必要があります。これら手法を大別すると、液中に浮遊している粒子を評価の対象とする場合と気中のそれらを対象にする場合になりますが、本講では、液中粒子計測法に限定して解説致します。 　特に最近、ナノ粒子の安全性の観点から、100nm以下の粒子径領域でメジアン径だけでなく、粒子径の裾野の分布形状に関する情報が必要となってきておりますので、この粒子径域の測定に適していると言われている遠心沈降方式の粒子径分布測定法についても触れることにしました。また、希釈する際に液中で元々凝集している粒子が再分散する可能性やその逆の現象が起こる可能性 (ソルベントショックと呼ばれる) もありますので、濃厚系のまま希釈せずに測定できる粒子径分布測定法についても紹介致します。

1. 様々な粒子径測定法とその分類
   1. 品質管理法としての粒子径測定法
   2. プロセス管理法としての粒子径測定法
   3. 測定対象による分類 … 乾式と湿式
   4. 測定原理による分類 … 分級方式と非分級方式
   5. 粒子濃度による分類 … 濃厚系と希薄系 (希釈系)
2. 粒子径測定法の各論1:希薄系 (希釈系) に適した測定法
   … 原理から考える長所・短所と手法の選び方
   1. レーザー回折法
   2. 動的光散乱法
   3. 画像イメージング法
   4. (ディスク) 遠心沈降法
   5. 電気的検知帯法
   6. 比表面積測定法 (比表面積からの換算粒子径)
   7. その他:最近気になる測定手法
3. 粒子径測定法の各論2:濃厚系 (希釈しない系) に適した測定法
   1. 超音波スペクトロスコピー法
      1. 1次粒子径の評価と希釈系との比較
      2. 濃厚系での測定とプロセス評価
      3. 実用系への適用例
         • インク
         • 電池用スラリー
         • 情報電子材料スラリー
   2. ESA法 (交流電場印加法)
      1. 濃厚系への適用例