Hệ thống đo đếm kích thước hạt

HỆ THỐNG ĐO ĐẾM KÍCH THƯỚC HẠT QUA DÒNG CHẢY

Hệ thống đo đếm kích thước hạt BRAVE B-Elementary là gì?

• BRAVE B-Elementary là module Raman tích hợp cho hệ thống BRAVE B-Curious
• Hệ thống sử dụng OF2i® để đo kích thước hạt trong dòng chảy
• Đồng thời, Raman spectroscopy giúp xác định thành phần hóa học của từng hạt
• Cách kết hợp này giúp phân tích cả thông tin vật lý và thông tin hóa học
• Hệ thống phù hợp cho mẫu nước, mẫu môi trường và các hệ phân tán phức tạp
• Thiết bị cũng phù hợp cho phát hiện vi nhựa, hạt nhiễm bẩn và vật liệu nano

Cấu hình hệ thống

• Hệ thống gồm hai phần chính
• Phần thứ nhất là BRAVE B-Curious
• Đây là trạm nền dùng công nghệ OF2i® để đo kích thước hạt, phân bố kích thước hạt và nồng độ hạt
• Phần thứ hai là BRAVE B-Elementary
• Đây là module Raman dùng để định danh hóa học của hạt trong dòng chảy
• Khi kết hợp hai phần này, hệ thống có thể đo hạt và định danh vật liệu trong cùng một quy trình

Dải đo của hệ thống đo đếm kích thước hạt

Dải đo cần được hiểu theo từng chế độ phân tích.

Không nên gom toàn bộ dải đo thành một câu chung cho mọi thiết bị.

Dải đo OF2i® của BRAVE B-Curious

Ở chế độ OF2i®, hệ thống đo kích thước hạt, phân bố kích thước hạt và nồng độ hạt.

Dải kích thước của BRAVE B-Curious là: 50 nm – 3 µm

Dải đo này phụ thuộc vào đặc tính mẫu và điều kiện vận hành.

Dải đo Raman của BRAVE B-Elementary

Ở chế độ Raman, hệ thống hỗ trợ định danh hóa học trong dòng chảy.

Dải kích thước Raman của BRAVE B-Elementary là: 600 nm – 50 µm

Dải đo này phụ thuộc vào mẫu, vật liệu và điều kiện phân tích.

Hệ thống đo đếm kích thước hạt dùng để làm gì?

Giúp người dùng phân tích từng hạt riêng lẻ trong dòng chất lỏng.

Thiết bị cung cấp dữ liệu về kích thước hạt, nồng độ hạt và phân bố kích thước hạt.

Khi dùng Raman, hệ thống còn hỗ trợ định danh hóa học.

Các thông tin có thể thu được gồm:

• Kích thước hạt
• Số lượng hạt
• Nồng độ hạt
• Phân bố kích thước hạt
• Thành phần hóa học của hạt
• Nhận diện vật liệu
• Phát hiện hạt nhiễm bẩn
• Phân tích vi nhựa và nano nhựa

Dữ liệu này rất hữu ích cho phòng thí nghiệm cần hiểu rõ bản chất của mẫu.

Công nghệ OF2i® trong hệ thống đo đếm kích thước hạt

OF2i® là công nghệ cốt lõi của BRAVE B-Curious.

Công nghệ này cho phép phân tích hạt trực tiếp trong dòng chảy.

Khi hạt đi qua vùng đo, hệ thống ghi nhận chuyển động của từng hạt.

Từ dữ liệu đó, thiết bị xác định kích thước hạt và phân bố kích thước hạt.

Công nghệ OF2i® giúp theo dõi mẫu theo thời gian thực.

Điều này hữu ích với các quá trình kết tụ, phân ly, hình thành hoặc biến đổi hạt.

Raman trong hệ thống đo đếm kích thước hạt

Raman spectroscopy giúp định danh vật liệu của từng hạt.

Đây là điểm khác biệt quan trọng của BRAVE B-Elementary.

Người dùng không chỉ nhận được dữ liệu kích thước.

Họ còn có dữ liệu hóa học để biết hạt thuộc loại vật liệu nào.

Điều này đặc biệt quan trọng trong phân tích vi nhựa.

Nó cũng hữu ích khi cần phát hiện hạt nhiễm bẩn hoặc sàng lọc mẫu không mục tiêu.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống đo đếm kích thước hạt

Mẫu được đưa qua buồng đo trong dòng chất lỏng.

Khi hạt đi qua vùng phân tích, hệ thống ghi nhận tín hiệu quang học.

Ở chế độ OF2i®, thiết bị tính toán kích thước hạt và nồng độ hạt.

Ở chế độ Raman, hệ thống thu phổ Raman của từng hạt.

Phần mềm đối chiếu phổ với dữ liệu tham chiếu.

Từ đó, hệ thống xác định thành phần hóa học của hạt.

Quy trình công nghệ OF2i®-Raman

Vận chuyển hạt trong flow cell

Dòng chất lỏng đưa hạt đi qua tế bào đo.

Chùm laser hội tụ tương tác với từng hạt riêng lẻ.

Quá trình này cho phép hệ thống theo dõi hạt trong dòng chảy.

Ghi nhận tín hiệu Raman

Hệ thống thu tín hiệu Raman khi hạt đi qua vùng đo.

Tín hiệu này chứa thông tin hóa học của vật liệu.

Nhờ đó, thiết bị có thể hỗ trợ nhận diện hạt.

Phân tích phổ Raman

Dữ liệu Raman được xử lý bằng phần mềm phân tích.

Hệ thống đối chiếu phổ với thư viện hoặc dữ liệu tham chiếu.

Kết quả giúp xác định bản chất hóa học của hạt.

Tính toán kích thước hạt

Dữ liệu OF2i® được dùng để tính kích thước hạt.

Hệ thống cũng có thể cung cấp dữ liệu nồng độ và phân bố kích thước hạt.

Nhờ vậy, người dùng có cả thông tin vật lý và hóa học.

Các chế độ vận hành của hệ thống đo đếm kích thước hạt

Flow Mode

Flow Mode dùng để đo vận tốc hạt trong dòng chảy.

Chế độ này hỗ trợ xác định kích thước hạt và đếm hạt.

Đây là chế độ phù hợp cho phân tích kích thước hạt theo dòng chảy.

Raman Mode

Raman Mode kết hợp dữ liệu kích thước với phổ Raman.

Chế độ này cho phép xác định đồng thời kích thước và bản chất vật liệu.

Đây là lựa chọn phù hợp cho phân tích vi nhựa và hạt nhiễm bẩn.

Trapping Mode

Trapping Mode dùng lực quang học để bẫy hạt.

Chế độ này phù hợp cho nghiên cứu chuyên sâu.

Người dùng có thể đánh giá chi tiết từng hạt riêng lẻ.

Đặc điểm nổi bật của hệ thống đo đếm kích thước hạt

Phân tích trực tiếp trong dòng chảy

Thiết bị phân tích mẫu trực tiếp trong dòng chất lỏng.

Quy trình này giúp giảm thao tác chuẩn bị mẫu.

Người dùng có thể theo dõi mẫu liên tục theo thời gian thực.

Định danh hạt bằng Raman

BRAVE B-Elementary hỗ trợ định danh vật liệu bằng Raman.

Tính năng này giúp nhận diện hạt vi nhựa, hạt nhiễm bẩn và vật liệu nano.

Đây là lợi thế so với các hệ chỉ đo kích thước hạt.

Phân tích từng hạt riêng lẻ

Hệ thống có thể phân tích từng hạt khi đi qua vùng đo.

Dữ liệu từng hạt giúp tăng độ tin cậy của kết quả.

Điều này hữu ích với mẫu có nhiều loại hạt khác nhau.

Chuẩn bị mẫu tối thiểu

Hệ thống giúp giảm nhu cầu tách hoặc xử lý mẫu phức tạp.

Điều này tiết kiệm thời gian cho phòng thí nghiệm.

Nó cũng giảm rủi ro sai lệch do thao tác thủ công.

Phù hợp với mẫu phức tạp

Thiết bị phù hợp với mẫu nước, mẫu môi trường và hệ phân tán.

Hệ thống cũng có thể hỗ trợ mẫu có nồng độ thấp.

Đây là lợi thế trong phân tích hạt nhiễm bẩn và vi nhựa.

Ứng dụng R&D và QC của hệ thống đo đếm kích thước hạt

Hệ thống đo đếm kích thước hạt phù hợp cho cả R&D và QC.

Trong R&D, thiết bị giúp nghiên cứu đặc tính của hạt và vật liệu.

Người dùng có thể theo dõi sự thay đổi của mẫu theo thời gian.

Trong QC, hệ thống hỗ trợ phát hiện hạt nhiễm bẩn và kiểm soát chất lượng mẫu.

Dữ liệu Raman giúp tăng độ tin cậy khi cần xác định vật liệu.

Nhờ đó, thiết bị phù hợp cho phòng thí nghiệm cần dữ liệu chi tiết và ổn định.

Các ứng dụng của hệ thống đo đếm kích thước hạt

Ứng dụng trong phân tích vi nhựa

Thiết bị phù hợp cho phát hiện và định danh vi nhựa trong nước.

Raman giúp xác định thành phần polymer của hạt.

Dữ liệu kích thước giúp đánh giá phân bố hạt trong mẫu.

Trong nước siêu tinh khiết

Thiết bị có thể dùng để kiểm soát chất lượng nước siêu tinh khiết.

Hệ thống hỗ trợ phát hiện hạt nhiễm bẩn.

Điều này hữu ích trong phòng thí nghiệm và sản xuất công nghệ cao.

Trong nước thải

Mẫu nước thải thường có nền phức tạp.

Thiết bị hỗ trợ phát hiện hạt, đếm hạt và nhận diện vật liệu.

Dữ liệu này giúp đánh giá ô nhiễm hạt trong nước thải.

Ứng dụng trong dược phẩm

Trong dược phẩm, hạt nhiễm bẩn và hạt kết tụ cần được kiểm soát.

Thiết bị hỗ trợ phân tích hạt trong vaccine và hệ dẫn thuốc nano.

Raman giúp bổ sung thông tin hóa học cho quá trình đánh giá mẫu.

Trong vật liệu nano

Thiết bị phù hợp cho nghiên cứu vật liệu nano và hệ phân tán.

Người dùng có thể theo dõi kích thước hạt và định danh vật liệu.

Dữ liệu này hỗ trợ nghiên cứu, phát triển và tối ưu sản phẩm.

Khả năng kết hợp ICP

BRAVE Analytics đã thử nghiệm hướng tích hợp hệ OF2i®-Raman với ICP-ToF-MS.
Hướng phát triển này có tiềm năng trong phân tích từng hạt đơn lẻ.
Nó có thể hỗ trợ phân tích đồng thời thành phần nguyên tố và cấu trúc hóa học.
Đây là thông tin phù hợp cho các nghiên cứu chuyên sâu.

Thông số kỹ thuật của hệ thống đo đếm kích thước hạt

Thông số kỹ thuật tóm tắt

• Model: BRAVE B-Elementary + B-Curious
• Công nghệ: OF2i®-Raman In-Flow
• Dữ liệu thu được: kích thước, nồng độ, hình thái và định danh hạt
• Dải Raman: 600 nm – 50 µm, tùy mẫu
• Dải OF2i®: 50 nm – 3 µm, tùy mẫu
• Dải phổ Raman: 100 – 3200 cm⁻¹
• Công suất trên mẫu: lên đến 1.65 mW
• Tốc độ xử lý: khoảng 100 hạt/phút, tùy mẫu
• Bước sóng laser: 532 nm
• Yêu cầu hệ thống: trạm nền BRAVE B-Curious

Thông số laser

• Bước sóng laser: 532 nm
• Độ ổn định laser: < ±0.01 cm⁻¹
• Độ phân giải phổ laser: 0.3 cm⁻¹ FWHM
• Công suất laser tối đa: 1500 mW

Thông số OF2i® Optofluidic Trap

• LOQ polymer: 1 µm, tùy mẫu
• LOD polymer: 600 nm, tùy mẫu
• Ngưỡng cắt số sóng thấp: 245 cm⁻¹
• Vùng phổ: 245 – 3400 cm⁻¹
• Vùng phổ mở rộng: 100 – 4000 cm⁻¹
• Độ phân giải phổ: < 5 cm⁻¹
• Mảng đầu dò: 2304 × 2304 px

Vận hành và môi trường

• Tốc độ dòng: 1 – 1000 µL/phút
• Độ phân giải điều chỉnh: 0.1 µL/phút
• Nhiệt độ vận hành: +18 °C đến +25 °C
• Độ ẩm vận hành: ≤ 80% RH, không ngưng tụ
• Nhiệt độ bảo quản: 0 °C đến +50 °C

Nguồn điện và kích thước

• Nguồn điện: 100–240 VAC, 50/60 Hz
• Kích thước: 350 × 450 × 800 mm
• Khối lượng: 45 kg

Tiêu chuẩn an toàn

• An toàn laser: IEC 60825-1:2014
• An toàn điện/phòng thí nghiệm: IEC 61010-1:2010
• Bản sửa đổi: IEC 61010-1:2010/AMD1:2016
• EMC: EN 61326:2013 Class B

Vật liệu tiếp xúc chất lỏng

Các vật liệu tiếp xúc chất lỏng gồm PTFE, PEEK, PAEK, FKM, FFKM và FEP.

Hệ thống cũng có thể sử dụng ETFE, Valcon P, PCTFE, DURAN®, Corning 7980 và Sapphire Al₂O₃.

Lợi ích khi sử dụng hệ thống đo đếm kích thước hạt

Hệ thống BRAVE B-Elementary giúp phòng thí nghiệm có dữ liệu toàn diện hơn.

Thiết bị không chỉ đo kích thước hạt.

Hệ thống còn hỗ trợ định danh vật liệu bằng Raman.

Các lợi ích chính gồm:

• Đo kích thước hạt trong dòng chảy
• Đếm hạt theo thời gian thực
• Định danh vật liệu bằng Raman
• Giảm chuẩn bị mẫu
• Hỗ trợ mẫu phức tạp
• Phân tích từng hạt riêng lẻ
• Phù hợp cho R&D và QC
• Có thể định hướng tích hợp PAT

Tham khảo thêm

• BRAVE Analytics
• Các thiết bị phân tích Vi nhựa hãng Brave Analytics
• Các thiết bị phân tích Hóa – Thực phẩm – Môi trường
• Các thiết bị phân tích Dược phẩm – Mỹ phẩm