July 20, 2015

Area

xigonanobro-8Acorn Area™は、液体中に分散されたナノ粒子の濡れた表面積を測定できる画期的な装置です。このNMR【核磁気共鳴分光法】の技術は従来の表面積技術と比較して、より多くの利点を提供しています。(特許取得済)
測定時間は、最初から最後まで僅か5分。乾燥や脱気などの資料調整は不要で、原液での測定が可能です。また、高濃度サンプルは希釈を必要はありません。Acorn Areaは従来法よりも迅速により多くのサンプルを測定できます。


          なぜ濡れた表面積?

粒子の濡れた表面積は、製品の性能の多くの側面に影響を及ぼします。 例えば、顔料の隠蔽力、触媒の活性、薬品の効力およびバイオアベイラビリティ。 過去には、ガス吸着、水銀ポロシメトリーなどの方法を用いて表面積の測定を行っていました。これらの方法は、乾燥粉末の分析にのみ有用です。

surface area measurement without dilution

ところが、製品の大部分は、最終状態 または、製造のある段階において、液体中の粒子を含みます。 乾燥粉末法は到来する乾燥粉末原料を試験するのに適していますが、液体中の粒子の情報を提供することはできないです。 今まで、これは、粒径測定から表面積を推定すること、または時間のかかる吸着等温線または滴定測定を行うこと以外には可能ではありませんでした。

粒子表面と接触している液体は、変化する磁場に応答して、バルク液体または「遊離」液体とは異なる挙動を示します。 粒子表面上の液体のNMR緩和時間は、バルク液体の NMR緩和時間よりもはるかに短くなります。

この差は数桁の大きさになり得ます。 液体中に分散された粒子の緩和時間は、粒子表面上の液体の相対量と遊離液体中の相対量によって重み付けされた2つの緩和時間の平均であり、これは、粒子表面積の直接的な尺度であります。


使い方

ビデオをご覧ください

測定を行うには、0.5 mlのサンプルをサンプルチューブに入れ、それをAcorn Areaに挿入します。このとき、試料は2つの永久磁石の間に位置するコイル内にあります。静的で均一な磁場Boは、液体中の陽子を Boと整列させます。このプロセスには通常数秒かかります。

測定の開始時に、短い無線周波数(RF)パルスが約13MHzの周波数でコイルを励起させます。このパルスは大きな磁場を発生させ、サンプル陽子の磁気方向の一時的なシフトを誘発します。この誘起磁場が消滅すると、試料流体の陽子が静磁場と再整列します。この再配列により、コイル内に減衰電圧が誘起され、特定のRFパルスシーケンスを使用することによって、サンプルT1(縦)およびT2(横)の緩和時間が測定されます。T1およびT2は異なりますが、バルク中の液体と表面上の液体との間のシフトは同様であり、濡れた表面積を決定することができます。

Diagram of Acorn surface Area


専用のソフトウェア

Acorn Areaのソフトウェア、 Area Quant™は、反転回復パルスシーケンスを使用してT1を測定し、CPMGパルスシーケンス法を使用してT2を測定します。得られたデータを分析して、表面およびバルク液体の相対的な割合および対応する湿潤粒子の表面積を決定します。表面積を決定するために使用されるサンプルの粒子サイズ(分布)または形状についての仮定はありません。湿った領域を直接測定できます。ユーザーは、粒子分散重量濃度、液体および粒子密度を入力します。粒子液体体積比(表面積の計算に使用される)が自動的に決定します。

ソフトウェアのセットアップには、標準(またはQC)モードと高度な(またはR&D)モードの2つの動作モードがあります。QCモードは表面積を測定するためのモードです。R&Dモードでは、広範囲の低分解のNMR測定が可能である従来の NMR 分光器のように動作します。

quantscreenAcorn Areaでの測定は非常にシンプルです。分散液を希釈せずに侵襲されることなく測定することができます。濃度の上限は根本的に無制限で、下限は約1〜2%です。この自動モードを使用して、Area Quant™は、オペレーターの介入なしに、パルスの振幅と持続時間、繰り返し回数など、必要なすべての測定パラメータを決定することができます。これにより、大量のオペレータトレーニングを行うことなく、最高の分解能と再現性で測定を行うことができます。メソッド開発を簡素化するために、ソフトウェアはユーザーが入力した推定T1時間、またはT2時間に基づいて自動テストパラメータファイルの設定も行えます。一連のパラメータが定義された後、演算子の名前とサンプル情報を入力するだけで、ソフトウェアは残りの処理を行います。

Area Quant™は、Windows7、Windows8、Windows10など、すべてのWindowsで動作します。データファイルはXML形式で保存され、Excelで簡単に開くことができます。レポートはPDF形式で保存されます。グラフをクリップボードにコピーするか、JPGまたはPNG形式で保存することができます。利用可能な最新のソフトウェアを使用していることを確認するために、マウスのワンクリックでインターネット経由でアップデートをダウンロードしてインストールすることができます。

Acorn Areaが濡れた表面積に対してどのような効果をもたらすのか、ご興味がある場合はお気軽にお問い合わせください。サンプルを送っていただければ、私たちが測定いたします。また、デモンストレーションをご希望の場合は、貴社に訪問させていただきます。(インターネットを介して実際にお見せすることもできます)
Xigoマシンが提供する驚異的なコストパフォーマンスのメリットを、ご自身の目でお確かめください。

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