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Tecniche

Imaging morfologico / Analisi d'Immagine statica e dinamica

Ai fini della caratterizzazione delle particelle, le due tecniche d'analisi di immagine - ovvero tecniche che comportano l'elaborazione di immagini catturate digitalmente - sono: l’analisi di immagine STATICA e l’analisi di immagine DINAMICA. La differenza tra le due è insita nella definizione stessa: nell’analisi di immagine statica le particelle, appoggiate su una superficie, sono tutte orientate allo stesso modo, mentre nell’analisi dinamica le particelle, in movimento all’interno di un flusso, subiscono un orientamento random. Per l’acquisizione delle immagini nei sistemi statici si utilizzano microscopi con ottiche di ingrandimento e CCD camera, mentre in quelli dinamici dinamico si utilizzano generalmente luci stroboscopiche e CCD camera.

Analisi d'immagine statica

L'imaging morfologico, con analisi automatizzata d'Immagini, sta diventando rapidamente una tecnica essenziale nei laboratori che affrontano la caratterizzazione delle particelle, offrendo un'informazione morfologica in modo automatico, rapido e specifico. L'imaging morfologico può essere utilizzato per risolvere problematiche di formulazione o deformulazione, ottimizzare le proprietà di un materiale, o fornire dati affidabili ed informazioni uniche durante lo sviluppo e la produzione di nuovi prodotti. Grazie ad un sistema d'analisi morfologica come il Morphologi 4, è possibile controllare ed ottimizzare i processi in numerosi settori di attività, identificando rapidamente eventuali deviazioni o differenze tra prodotti:

  • Farmaceutico
  • Energy storage, batterie
  • Polveri metalliche, additive manufactuting
  • Forense
  • Materiali da costruzione
  • Minerali
  • Spray drying

L'analisi morfologica interviene quando la sola analisi granulometrica non è sufficiente a spiegare il comportamento delle particelle. Le immagini 2D delle singole particelle di un campione disperso a secco o ad umido sono catturate, salvate e analizzate per fornire in un unica misura dati statistici di dimensione, forma, trasparenza e altre proprietà fisiche come la convessità, la rugosità, l'elongazione, etc. Grazie all'analisi e la classificazione rapida di centinaia di migliaia di particelle, l'imaging morfologico garantisce, a differenza di un microscopio manuale, un risultato statisticamente rappresentativo e robusto, e permette di confermare e quantificare la presenza di agglomerati o particelle indesiderate all'interno di un campione. Applicazioni tipiche:

  • analisi della forma di campioni che con l’analisi granulometrica non mostrano differenze apprezzabili
  • rivelazione di agglomerati, particelle oversized e contaminanti
  • caratterizzazione di particelle non-sferiche come cristalli allungati (needle shaped)
  • conferma/validazione dei risultati ottenuti con la diffrazione laser

Scopri anche l'analisi d'immagine statica associata alla spettroscopia Raman cliccando qui

Scopri il Morphologi 4 della Malvern Panalytical per l'analisi d'immagine statica cliccando qui

  

  

Analisi d'immagine dinamica

L'analisi d'immagine dinamica per la caratterizzazione delle particelle prevede la movimentazione delle particelle attraverso un fluido (gas o liquido). Esistono varie tipologie di strumentazione adatte a varie applicazioni, qui di seguito presentiamo le tecnologie distribuite da Alfatest:

  

  • analisi morfologica e granulometrica ad umido

Il Sentinel ProTM è uno strumento per l’analisi morfologica e granulometrica (numero/volume) delle particelle ad umido basato sulla tecnica d’analisi di immagine dinamica ad elevate prestazioni. Un sistema liquido a flusso (a ricircolo o passante), trasporta sospensioni ed emulsioni attraverso una cella di lettura dove è posizionata una CCD camera. E’ facilmente integrabile in un sistema a diffrazione laser esistente. La camera acquisisce per mezzo di una luce stroboscopica l’immagine delle particelle, la converte in formato digitale ed invia le informazioni al software per l’analisi finale in tempo reale.

  

  

  

  

  

  

  • analisi morfologica e granulometrica a secco

I granulometri foto ottici della HAVER & BOECKER misurano la dimensione e forma di particelle di prodotti a secco, tendenzialmente non agglomerati. Sfruttano l’analisi d’immagine dinamica a secco non utilizzando la classica luce stroboscopica ma con l’esclusiva “Line Scan Technology” attraverso cui è possibile contare e misurare tutte le particelle. Lo strumento CONVEYOR della linea CPA 2-1 consente di misurare i parametri granulometrici e morfologici orientando i piani, una caratteristica molto utile soprattutto per la misura di particelle elongate.

      

  

  

  • analisi morfologica e granulometrica ad umido, in situ anche ad alte concentrazioni

La sonda SOPAT è un granulometro e analizzatore di immagine per la misura della dimensione, distribuzione e forma delle particelle in situ e in tempo reale durante il processo di produzione, anche in condizioni di alte concentrazioni. Le particelle, come goccioline, granuli, cellule o bolle, vengono caratterizzate con alta precisione direttamente in-line grazie ad una sonda con sensori foto-ottici accoppiata ad un software di analisi delle immagini innovativo in grado di fornire informazioni sulla distribuzione granulometrica, insieme a varie altre caratteristiche.