NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG SỮA THÔNG QUA PHÂN TÍCH, KIỂM TRA KÍCH THƯỚC HẠT
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG SỮA THÔNG QUA PHÂN TÍCH, KIỂM TRA KÍCH THƯỚC HẠT
Như đã đề cập tại bài viết trước (xem thêm tại đây), phân tích kích thước hạt có vai trò quan trọng trong rất nhiều ngành và lĩnh vực như dược phẩm, thực phẩm, thuốc bảo vệ thực vật, công nghiệp sơn, phẩm nhuộm, mỹ phẩm,…
Tầm ảnh hưởng của kích thước hạt đối với chất lượng sữa
Chất béo (lipit) là một trong những thành phần quan trọng nhất của sữa. Hàm lượng chất béo của sữa thay đổi trong một phạm vi khá rộng. Có loại sữa ít béo, khoảng 3g trong 100ml sữa, có loại sữa nhiều chất béo khoảng 5-6g trong 100ml sữa.
Chất béo của sữa dưới dạng những hạt hình cầu rất nhỏ. Kích thước của những hạt chất béo phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Các hạt chất béo kích thước lớn thì dễ tách ra khỏi sữa hơn là những hạt chất béo có kích thước nhỏ.
Sữa đậu nành là một những nguồn cung cấp protein ngày càng quan trọng trong chế độ dinh dưỡng của chúng ta. Tương tự như các loại sữa khác, kích thước giọt chất béo (fat droplet size) trong sữa đậu nành có ảnh hưởng đến cảm giác ngon miệng, mùi vị của sữa và thời hạn sử dụng. Vì vậy việc giám sát kích thước hạt là cực kì quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Bằng kỹ thuật nhiễu xạ laser tiên tiến cùng nhiều tính năng nổi bật như tốc độ phân tích nhanh và chính xác, dòng máy phân tích kích thước hạt nhiễu xạ laser HORIBA LA-960V2 có thể dùng để phân tích một cách chính xác và hiệu quả kích thước hạt trong sản phẩm sữa đậu nành và các thực phẩm khác.
Quá trình phân tích kích thước hạt trong sữa đậu nành
Sữa đậu nành là một hỗn hợp lỏng của đậu nành bao gồm dầu đậu nành, protein glycinin (11S) và β-conglycinin (7s), carbohydrate và các chất khác.
Sản phẩm cuối cùng của quá trình chế biến sữa đậu nành được đánh giá bằng phân tích kích thước hạt. Kết quả sau khi kiểm tra kích thước hạt cho phép định lượng sữa đậu nành, từ đó giúp nhà sản xuất theo dõi và đánh giá chất lượng thành phẩm, đảm bảo hiệu quả quy trình sản xuất sữa.
Các quy trình sản xuất sữa của mỗi thương hiệu sẽ khác nhau và thường là độc quyền. Quy trình chung cơ bản được mô tả trong hình 1 (bên phải).
Quá trình sản xuất bắt đầu bằng việc xay để tạo ra hỗn hợp đậu nành (slurry). Trong quá trình trộn đậu nành đã xoay với nước, một loại enzyme (lipoxygenase) có trong sữa đậu nành được kích hoạt. Lipoxygenase xúc tác quá trình oxy hóa của dầu đậu nành, tạo cho sữa đậu nành có hương vị thô và mùi thơm na ná sơn. Để loại bỏ mùi vị khó chịu này, sữa đậu nành phải trải qua công đoạn đun nóng để khử hoạt tính của enzym.
Cho dù quá trình sản xuất sữa được thực hiện ở nhiệt độ cao hay thấp, áp suất cao hay thấp, đồng nhất hay không đồng nhất, gia nhiệt đóng một vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến kích thước của phức chất protein-chất béo đậu nành (soy protein-fat complexes). Gia nhiệt cũng làm giảm kích thước hạt thông qua việc làm biến tính protein và tăng cường cảm giác ngon miệng.
Trong đó, quá trình đồng hóa (homogenization) là một công đoạn đẩy mạnh sự giảm kích thước hạt, thường dẫn đến kích thước hạt chất béo nhỏ hơn, phân phối đồng đều hơn trong khối sữa làm cho trạng thái hệ nhũ tương trong sữa bền hơn.
(Do chất béo có khuynh hướng kết hợp thành những hạt béo có kích thước khá lớn hơn phân tán trong sữa, kích thước hạt béo càng lớn thì tốc độ kết hợp của nó càng cao dẫn đến sự tích tụ và tách lớp chất béo theo thời gian. Khi kích thước nhỏ, tốc độ kết hợp của những hạt béo giảm rất lớn do đó sản phẩm sẽ ổn định theo thời gian.)
Vì quá trình đồng nhất hóa rất tốn kém nên việc kiểm soát cẩn thận quá trình này (thông qua việc kiểm tra, phân tích kích thước hạt) có thể cải thiện chất lượng thành phẩm, đảm bảo năng suất sản xuất và giảm chi phí vận hành.
Nguyên liệu và phương pháp
Hai loại sữa đậu nành organic được mua từ một cửa hàng tạp hóa và thí nghiệm. Cả hai loại đều được làm từ đậu nguyên hạt, không phải từ bột đậu nành chứa chất béo hoặc các chất thay thế khác.
HORIBA đã sử dụng máy phân tích kích thước hạt nhiễu xạ laser HORIBA LA-960 xác định kích thước hạt bằng phương pháp thử nghiệm phân tích sau:
- Chỉ số khúc xạ: 1,46 | Imaginary ( sự hấp thụ): 0,001i
- Chất phân tán: nước (RI = 1,333)
- Tốc độ khuấy: 3 | No ultrasound.
Mỗi mẫu được trộn đều bằng cách lắc mạnh thùng carton trước khi đem mẫu đi phân tích.
Kết quả phân tích
Kết quả từ hình 2 cho thấy kích thước hạt của sữa đậu nành “no brand” ( màu đỏ) đạt cực đại tại 200 nanomet, và phân bố không đồng đều với đỉnh peak thứ 2 tại 55 micromet. Trong khi đó, sản phẩm sữa đậu nành được ưa chuộng trên thị trường “ popular soy milk” ( màu xanh) có peak cực đại tại 220 nm và phân bố kích thước hạt tập trung tại vùng khoảng 200 nm, dẫn đến thể tích trung bình (volume mean size) là 0.95 micromet, nhỏ hơn nhiều so với loại “không tên” với 20.34 micromet.
Kết quả trên có thể được chia thành ba nhóm kích thước hạt và được tóm tắt thành bảng dưới đây (Bảng 1):
| Khoảng kích thước hạt | Chỉ định (Indication) |
| 40 nm – 1 µm | Kích thước của protein trong đậu nành liên quan đến sự phân ly, biến tính và kết tụ sau khi đun nóng [1]. |
| 1 µm – 30 µm | Ảnh hưởng của quá trình gia nhiệt và đồng nhất được thể hiện rõ trong vùng này [2]. Quá trình đồng nhất hóa hơn nữa loại bỏ phần đuôi kéo dài đến 30 µm, dẫn đến giảm kích thước hạt. |
| > 30 µm | Bã đậu nành còn sót lại được phát hiện [3]. Kích thước hạt trong phạm vi này tạo cảm giác sữa bị “sạn và lợn cợn”. Cần quá trình lọc hoặc ly tâm để cải thiện chất lượng sữa. |
Sự phân bố kích thước hạt cả sữa 2% ( sữa giảm béo) và sữa đậu nành có đỉnh peak là khoảng 200 nm. Trong giới hạn này, các sản phẩm sữa mịn và sạch. Kết quả phân tích chỉ ra rằng sữa đậu nành đắt tiền hơn có phân bố kích thước hạt tương tự như sữa ít béo ( Hình 3). Hơn nữa, kết quả phân tích chỉ ra sự hiện diện của các chất kết tủa hay bả đậu nành có thể tồn tại trong thành phẩm.
Các phép đo cho thấy có sự khác biệt về quy trình xử lý đậu nành giữa hai nhà sản xuất và điều đó chứng minh lý do tại sao một thương hiệu lại có giá thành cao hơn thương hiệu kia, sự khác biệt nhỏ về phân bố kích thước hạt củng cố khẳng định rằng kích thước hạt là thước đo đáng tin cậy về tỷ lệ chấp nhận của khách hàng.
Thiết bị phân tích kích thước hạt HORIBA LA-960V2 và SZ-100Z2 – lựa chọn tuyệt vời cho quá trình kiểm tra đánh giá chất lượng sữa
HORIBA đã chứng minh rằng kỹ thuật nhiễu xạ laser là một trong những công cụ đáng tin cậy để phân tích, kiểm tra kích thước hạt không chỉ trong sữa đậu nành mà còn nhiều loại thực phẩm, đồ uống khác. ( tìm hiểu thêm)
Sự phân bố kích thước hạt là một thông số quan trọng để theo dõi những thay đổi diễn ra trong quá trình chế biến, sản xuất cũng như các thuộc tính cảm quan và thời gian bảo quản sữa. Sự phân bố kích thước hạt trong các sản phẩm dinh dưỡng có thể được đo một cách hiệu quả bằng các thiết bị phân tích kích thước hạt của HOIRBA như thiết bị kiểm tra kích thước hạt bằng nhiễu xạ laser LA-960V2, LA-350 Partica mini hay thiết bị phân tích kích thước hạt nano (DLS) SZ-100Z2.
References:
- Zuo, Feng, Xingyun Peng, Xiaodi Shi, and Shuntang Guo. “Effects of High-temperature Pressure Cooking and Traditional Cooking on Soymilk: Protein Particles Formation and Sensory Quality.” Food Chemistry 209 (2016): 50-56. Web.
- Nik, Amir Malaki, Susan Tosh, Vaino Poysa, Lorna Woodrow, and Milena Corredig. “Physicochemical Characterization of Soymilk after Step-wise Centrifugation.” Food Research International 41.3 (2008): 286-94. Web.
- Sidhu, Jaideep, and Rakesh Singh. “Ultra High Pressure Homogenization of Soy Milk: Effect on Quality Attributes during Storage.” Beverages 2.2 (2016): 15. Web.
Đo kích thước hạt của xi măng bằng máy phân tích kích thước hạt laser
Phương pháp đo kích thước hạt SLS.
Phương pháp đo kích thước hạt DLS.
Phương pháp xác định kích thước hạt của vật liệu
Đo kích thước hạt màu với thiết bị phân tích kích thước hạt.
Ứng dụng phân tích kích thước hạt trong sản xuất cafe hòa tan.
Ảnh hưởng của kích thước hạt trong đánh giá chất lượng cà phê hòa tan.
Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng giấy trong quá trình sản xuất.
Ý nghĩa việc đo kích thước hạt Nano Titanium Dioxide trong mỹ phẩm.
Phương pháp đo kích thước hạt đường.
Phương pháp phân tích kích thước hạt trong hệ nhũ tương.
5 ứng dụng nổi bật của phân tích kích thước hạt trong lĩnh vực thực phẩm – đồ uống.
Ứng dụng phân tích, kiểm tra kích thước hạt trong mayonnaise.
Ý nghĩa của kiểm soát kích thước hạt trong sản xuất socola và bột cacao.
Tầm quan trọng của kích thước hạt trong quá trình đồng hóa sữa.
Vì sao kiểm soát kích thước hạt trong sản xuất cafe rất quan trọng?
Tầm quan trong của sự phân bố kích thước hạt trong dược phẩm.
So sánh các dòng phân tích kích thước hạt mới nhất của Horriba.
Tầm quan trọng của phân tích kích thước hạt trong sản xuất thực phẩm chức năng – dược phẩm.
5 Ứng dụng nổi bật của phân tích kích thước hạt trong lĩnh vực thực phẩm – đồ uống
ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT
TRONG LĨNH VỰC THỰC PHẨM
Thực phẩm chúng ta dùng hàng ngày như cà phê, sữa, đường, mayonnaise,… tồn tại ở nhiều dạng hạt khác nhau, từ bột đến nhũ tương, huyền phù hay dạng viên nén. Sự phân bố kích thước các hạt trong các sản phẩm có thể ảnh hưởng đến hương vị, hình thức, độ ổn định, khả năng phân tán, tan rã và chức năng của thành phẩm.
Việc kiểm tra đặc tính hạt và kích thước hạt đòi hỏi một loạt các thiết bị phân tích hiện đại. Hiện nay, tất cả các công nghệ phân tích hạt của HORIBA đã được ứng dụng thành công trên nhiều lĩnh vực, trong đó có thực phẩm. Các thiết bị phân tích cỡ hạt của HORIBA sử dụng kỹ thuật tán xạ laser ( laser diffraction) hay tán xạ ánh sáng động (DLS) đều đem đến kết quả phân tích chính xác, đáp ứng yêu cầu của nhà sản xuất. Dưới đây là một số ứng dụng tiêu biểu của máy phân tích kích thước hạt trong ngành công nghiệp thực phẩm.
1. Sữa tươi
Sữa chứa đầy đủ dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của cơ thể. Sữa là một loại nhũ tương được đồng nhất (homogenization) để giảm kích thước hạt, giúp cải thiện độ đặc và kéo dài thời hạn sử dụng. Tuy nhiên, quá trình đồng nhất hóa rất tốn kém, do vậy việc kiểm soát cẩn thận quá trình này không những đảm bảo chất lượng thành phẩm mà còn tiết kiệm giảm chi phí vận hành. Do đó, việc sử dụng thiết bị phân tích kích thước hạt (HORIBA SZ – 100Z2 hay LA-960V2) để kiểm tra, xác định đặc tính hạt là điều cần thiết cho quy trình sản xuất quy mô công nghiệp.
Tìm hiểu thêm về ứng dụng phân tích hạt trên sữa bằng thiết bị kiểm tra kích thước hạt HORIBA >>>
2. Sữa đặc
Sữa đặc có đường được chế biến từ sữa bò đã thanh trùng, bằng cách cho bay hơi một phần nước ở áp suất thấp và thêm đường, được quy định về yêu cầu kỹ thuật rất chặt chẽ. Đối với sản phẩm sữa đặc có đường thì hai tính chất: độ nhớt và màu sắc là quan trọng nhất vì chúng ảnh hưởng trực tiếp lên chất lượng sản phẩm và quyết định giá trị sử dụng của thành phẩm.
Như ta đã biết sữa đặc có đường là một hệ nhũ tương dầu trong nước có độ nhớt khá cao và độ nhớt là một trong những thuộc tính quan trọng được sử dụng để đánh giá chất lượng sữa đặc. Độ nhớt quá cao hay quá thấp đều không đạt yêu cầu cảm quan của sản phẩm.
Trong đó, kích thước hạt có ảnh hưởng lớn đến đặc tính độ nhớt trong sản phẩm sữa đặc. Vì thế việc ứng dụng phân tích kích thước hạt bằng thiết bị HORIBA LA-960V2 hay LA-350 là một giải pháp hữu hiệu cho quy trình công nghệ sản xuất sữa đặc, và còn cho các sản phẩm từ sữa khác.
3. Cà phê
Ngày càng có nhiều người sành uống cà phê và bắt đầu quan tâm hơn đến sức khỏe, nên yêu cầu lựa chọn cà phê của khách hàng ngày càng cao hơn, khắt khe hơn.
Sau công đoạn rang ủ, hạt cà phê cần trải qua giai đoạn xay. Mục đích để chia nhỏ cà phê và làm vỡ các tế bào nhằm tăng diện tích tiếp xúc. Công đoạn xay rất quan trọng vì cần phải xay hạt cà phê đến độ mịn phù hợp và phải đảm bảo đồng đều kích thước. Vì nếu bột cà phê quá mịn thì khi pha, cà phê sẽ khó chảy và dịch chiết sẽ lẫn cặn, bột cà phê quá khít làm nước sẽ thấm qua lâu hơn và dẫn đến việc over extracted, còn nếu bột thô thì thời gian pha sẽ kéo dài hay bị under extracted.
Hiểu được mối quan hệ giữa hương vị mong muốn và kích thước hạt trong bột cà phê phù hợp là yếu tố then chốt trong khâu đánh giá chất lượng. Vì thế, việc phân tích và đánh giá kích thước hạt là công đoạn quan trọng, cần thiết để đảm bảo sự đồng đều kích thước hạt trong sản phẩm. Từ đó giúp hoàn thiện hương vị của những tách cà phê được pha khi đến tay người tiêu dùng.
Máy phân tích kích thước hạt nhiễu xạ laser LA-960V2 và máy phân tích kích thước hạt nano SZ-100Z2 mang lại những lợi thế không thể phủ nhận về độ chính xác, chất lượng và tốc độ đo so với các kỹ thuật sàng lọc trước đây. Là công cụ đáng tin cậy, hỗ trợ quá trình kiểm tra, đánh giá thành phẩm cho các nhà sản xuất cà phê.
4. Mayonnaise
Quá trình xây dựng công thức tạo mayo và sản xuất thành phẩm đến tay người tiêu dùng, đòi hỏi nhiều công đoạn đánh giá kiểm định khắt khe, nghiêm ngặt, trong đó việc phân tích, kiểm tra kích thước hạt là một trong những yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng maiyonaises, về cả hương vị lẫn hình thức. Vì thế, với kỹ thuật tán xạ laser và quá trình phân tích nhanh gọn, chính xác, việc ứng dụng thiết bị phân tích kích thước hạt tán xạ laser LA-960V2 hay LA – 350 là điều cần thiết. Tìm hiểu thêm >>>
5. Đường
Đường là một mặt hàng thực phẩm thiết yếu của mọi nhà, việc kiểm soát sự phân bố kích thước hạt là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng thành phẩm đồng nhất. Sàng là phương pháp kiểm tra truyền thống để đo kích thước hạt của đường. Hiện nay có thể đánh giá, kiểm tra chất kích thước hạt đường thông qua thiết bị phân tích hạt tán xạ laser LA-960V2 hoặc DLS SZ-100Z2.
Tóm lại, việc kiểm soát sự phân bố kích thước hạt trong nguyên liệu, thông qua các thiết bị phân tích kích thước hạt HORIBA: LA-960V2, LA-350, SZ-100Z2, SZ-100S2 không chỉ giúp nâng cao chất lượng thực phẩm, đồ uống bao gồm hương vị, hình thức vẻ ngoài sản phẩm,… đáp ứng yêu cầu và đảm bảo các tiêu chuẩn về sức khỏe cho người tiêu dùng, mà còn giúp cải thiện quy trình sản xuất, đem lại lợi nhuận cho các nhà sản xuất thực phẩm.
Bên cạnh đó, các dòng máy phân tích kích thước hạt của HORIBA còn ứng dụng thành công trong lĩnh vực dược phẩm, thực phẩm chức năng.
Tìm hiểu thêm về các dòng thiết bị phân tích kích thước hạt tán xạ ánh sáng động DLS HORIBA.
Tìm hiểu thêm về các dòng thiết bị phân tích kích thước hạt tán xạ laser HORIBA.
TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC PHÂN TÍCH NGUYÊN TỐ THEO TIÊU CHUẨN RoHS/ HF ĐỐI VỚI CÁC SẢN PHẨM NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ/ CƠ KHÍ
TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC PHÂN TÍCH NGUYÊN TỐ
THEO TIÊU CHUẨN RoHS/ HF
ĐỐI VỚI CÁC SẢN PHẨM NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ – CƠ KHÍ
I. TÌM HIỂU VỀ TIÊU CHUẨN RoHS
1. Tiêu chuẩn RoHS là gì?
- RoHS (Restrict of Hazardous Substances) là tiêu chuẩn được ban hành bởi Liên minh châu về việc hạn chế sử dụng một số chất độc hại trong thiết bị điện và điện tử.
- Tiêu chuẩn RoHS đóng vai trò rất quan trọng trong thương mại thế giới vì:
- Đảm bảo độ an toàn cho sức khỏe con người và môi trường
- Là một trong những thước đo quan trọng đánh giá độ tin cậy của các doanh nghiệp sản xuất các sản phẩm điện và điện tử.
Tiêu chuẩn RoHS có tác động đến toàn bộ các ngành công nghiệp nhưng chủ yếu nhất vẫn là ngành công nghiệp điện và điện tử. Trong đó:
- RoHS là Chỉ thị 2002/95 / EC, ban hành năm 2006.
- RoHS 2 là Chỉ thị 2011/65 / EU, ban hành năm 2011.
- RoHS 3 là Chỉ thị 2015/863, ban hành năm 2015 (có hiệu lực vào năm 2019)
2. Giới hạn hàm lượng cho phép của một số hóa chất độc hại trong sản phẩm theo tiêu chuẩn RoHS
31 tháng 3 năm 2015 Chỉ thị (EU) 2015/863 được ban hành cập nhật thêm 4 chất là DEHP, BBP, DBP và DIBP nâng tổng số các chất hạn chế trong chỉ thị RoHS lên mười chất như sau:
- Chì – Lead (Pb): < 1000 ppm
- Thủy ngân – Mercury (Hg): < 1000 ppm
- Cadmium – Cadmium (Cd): < 100 ppm
- Crom hóa trị sáu – Hexavalent Chromium: (Cr VI) < 1000 ppm
- Biphenyl đa bội – Polybrominated Biphenyls (PBB): < 1000 ppm
- Ether diphenyl polybrominated – Polybrominated Diphenyl Ethers (PBDE): < 1000 ppm
- Bis (2-ethylhexyl) phthalate – Bis(2-Ethylhexyl) phthalate (DEHP): < 1000 ppm
- Butyl benzyl phthalate Benzyl butyl phthalate (BBP): < 1000 ppm
- Dibutyl phthalate Dibutyl phthalate (DBP): < 1000 ppm
- Diisobutyl phthalate (DIBP) Diisobutyl phthalate (DIBP): < 1000 ppm
3. Ảnh hưởng của các chất độc hại tới sức khỏe con người
- Chì (Pb): chi tê liệt, thiếu máu, chán ăn, đau đầu, co giật, đau bụng, …
- Thủy ngân (Hg): kích ứng da và mắt, phù phổi, rối loạn thận, chán ăn, …
- Cadimi (Cd): kích ứng mắt, suy nhược, buồn nôn, chán ăn, …
- Cr6+: viêm loét niêm mạc, nhiễm trùng phế quản, ung thư phổi, …
- PBB và PBDE: xáo trộn thyroxine, độc tính, ..
- BBP: chất gây hủy hoại nội tiết,ảnh hưởng gene gây ra bệnh béo phì,…
4. Phạm vi áp dụng tiêu chuẩn RoHS
Tiêu chuẩn RoHS được áp dụng cho 11 nhóm sản phẩm dưới đây:
- Thiết bị gia dụng lớn: tủ lạnh, máy giặt, điều hòa, lò vi sóng…
- Thiết bị gia dụng nhỏ: máy hút bụi, lò nướng, máy làm coffee,…
- Thiết bị CNTT & viễn thông: chip, board mạch, máy tính, điện thoại, máy fax, máy in,…
- Thiết bị tiêu dùng: radio, tivi, nhạc cụ…
- Thiết bị chiếu sáng – bao gồm bóng đèn
- Dụng cụ điện và điện tử: máy may, máy khoan…
- Đồ chơi, giải trí và thiết bị thể thao: bảng điều khiển trò chơi game bằng tay, các loại đồ chơi điện tử, video game…
- Thiết bị y tế: máy trợ tim, máy trợ khí…
- Các công cụ giám sát và kiểm soát: camera, thiết bị báo cháy,…
- Thiết bị rút tự động: ATM, máy bán hàng tự động,…
5. Lợi ích của doanh nghiệp khi sản phẩm đạt tiêu chuẩn RoHS
- RoHS tác động đến hầu hết các doanh nghiệp Việt khi muốn xuất khẩu các mặt hàng liên quan sang thị trường châu Âu.
- Đạt chứng nhận tiêu chuẩn RoHS là yêu cầu bắt buộc để các sản phẩm (trong danh mục phạm vi áp dụng) lưu thông tại thị trường rộng lớn EU.
- Tiêu chuẩn RoHS đảm bảo cho doanh nghiệp hoàn thành nghĩa vụ pháp lý, đồng thời củng cố thêm niềm tin nơi khách hàng và đối tác kinh doanh.
II. TIÊU CHUẨN HF – HALOGEN FREE
1. Tiêu chuẩn HF là gì?
- HF – Halogen Free – kiểm soát hàm lượng các nguyên tố Halogen có trong sản phẩm điện – điện tử.
- Các nguyên tố Halogen là những nguyên tố thuộc nhóm VIIA trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
- Nhóm này bao gồm:Flo, Clo, Brom, Iot, Atatin và Tennessine.
2. Giới hạn hàm lượng halogen theo tiêu chuẩn HF
- Theo The International Electrochemical Commission (IEC) xác định Halogen-Free trong tiêu chuẩn IEC 61249-2-21 như sau:
- Cl < 900 ppm
- Br < 900 ppm
- Tổng cộng các nguyên tố halogen < 1500 ppm
- Astatine và Iodine – không nằm trong phạm vi tiêu chuẩn.
3. Lý do phải kiểm soát các nguyên tố Halogen
- Các halogen có tính phản ứng cao và chúng có thể gây hại, vì chúng có khả năng hình thành các khí độc và ăn mòn. Các halogen không gây hại cho con người hoặc môi trường ở dạng có trong điện tử.
- Mối quan tâm chính là việc xử lý vật liệu halogen trong thời gian cuối đời (bằng cách thiêu đốt). Tuy nhiên, việc thiêu đốt các vật liệu halogen hóa giải phóng dioxin và furan vào khí quyển. Dioxin và furan đã được chứng minh là có mặt trong đất, nước ngầm ngày càng nhiều.
- Dioxin còn có tác dụng độc đối với hầu hết các cơ quan trong cơ thể, nhưng chủ yếu là gây các bệnh trên cơ quan hô hấp, trên cơ quan tuần hoàn, trên một số bệnh lý gan, trên cơ quan nội tiết. Dioxin có thể gây teo tuyến ức, thoái hóa tủy xương và mô limphô, do đó gây suy giảm miễn dịch. Khả năng chống virut, vi khuẩn, ký sinh trùng, phòng chống ung thư đều giảm.
- Furan là một chất lỏng trong suốt, không màu, rất dễ bay hơi và dễ cháy, có điểm sôi gần với nhiệt độ phòng. Nó là một chất độc và có thể còn là chất gây ung thư.
III. GIỚI THIỆU VỀ KỸ THUẬT PHÂN TÍCH EDXRF
Kỹ thuật phân tích huỳnh quang tia X tán xạ năng lượng – Energy-dispersive X-ray spectroscopy: kỹ thuật phân tích xác định thành phần của mẫu chất rắn dựa vào việc ghi lại phổ tia X phát ra từ mẫu vật rắn do tương tác với các bức xạ (chùm điện tử có năng lượng cao trong các kính hiển vi điện tử).
Nguyên lý:
Khi chùm điện tử có năng lượng lớn được chiếu vào vật rắn, nó sẽ đâm xuyên sâu vào nguyên tử vật rắn và tương tác với các lớp điện tử bên trong của nguyên tử. Tương tác này dẫn đến việc tạo ra các tia X có bước sóng đặc trưng tỉ lệ với nguyên tử số (Z) của nguyên tử theo định luật Mosley.
Máy quang phổ huỳnh quang tia X (XRF) là thiết bị phân tích thành phần hóa học của các vật liệu dựa tín hiệu và cường độ huỳnh quang phát ra từ vật liệu mẫu sau khi chiếu tia X vào nó.
MÁY PHÂN TÍCH RoHS/HF/ELV MESA 50
THIẾT BỊ PHÂN TÍCH HUỲNH QUANG TIA X
Giải pháp quản lý chất lượng mới đối với ứng dụng phân tích RoHS, ELV, Halogen
Theo chỉ thị của EU, việc kiểm tra các nguyên tố độc hại là điều bắt buộc bao gồm Pb, Cd, Hg, Cr (VI) và Br. Chỉ thị WEEE có hiệu lực ngày 13/8/2005 và chỉ thị RoHS có hiệu lực ngày 1/7/2006. End of Life Vehicle (ELV), là chỉ thị ngăn cấm sử dụng các chất độc hại trong các phương tiện giao thông có hiệu lực từ tháng 7, năm 2003.
HORIBA đã cung cấp dòng thiết bị huỳnh quang tia X (EDXRF) mang thương hiệu XGT-WR trên toàn cầu trong nhiều năm qua, thiết bị này được sử dụng để thực hiện các phép đo nhanh phát hiện các nguyên tố độc hại như Pb, Cd, Cr, Hg, Br trong sản phẩm theo tiêu chuẩn phân tích RoHS, ELV và Cl. Dòng máy XGT đang được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng thường nhật trên khắp thế giới.
HORIBA tiếp tục phát triển dòng máy phân tích huỳnh quang tia X mới với tên gọi “MESA-50” dựa trên kinh nghiệm và kiến thức lâu năm của mình cùng với những yêu cầu thực tiễn của khách hàng.
- MESA-50 trang bị các đầu đo có kích thước (đường kính) khác nhau, đảm bảo phù hợp với các loại mẫu đo, từ mẫu dây cáp nhỏ, linh kiện điện tử đến mẫu khối có kích thước lớn.
- Thiết kế kết hợp giữa đầu dò SDD và DPP độc nhất đã tạo ra một cột mốc mới trong kỹ thuật phân tích EDXRF.
- Không chỉ có chức năng phân tích theo các tiêu chuẩn của Châu Âu như tiêu chuẩn RoHS và ELV mà còn phục vụ công tác phân tích nguyên tố thông thường ở nhiều quốc gia khác nhau.
CÔNG NGHỆ 5S NỔI BẬT
SPEEDY
- Đầu dò Silicon Drift Detector (SDD) giúp rút ngắn thời gian phân tích, cải thiện độ nhạy, đáp ứng yêu cầu phân tích lưu lượng lớn.
SMALL
- Kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, có thể sử dụng di động
- Bộ cấp nguồn chạy pin tích hợp
SIMPLE
- Giảm thiểu tối đa quy trình bảo dưỡng định kỳ (không cần sử dụng LN2)
- Không yêu cầu hoạt động trong môi trường chân không
- Quy trình vận hành đơn giản, trực quan đối với tất cả các loại mẫu vật
SMART
- Giao diện tiếng Anh/tiếng Nhật/tiếng Trung
- Công cụ quản lý thông tin bằng phần mềm Excel
SAFE
- Thiết kế đảm bảo tia X không bị rò rỉ.
Như vậy, có thể thấy dòng thiết bị PHÂN TÍCH NGUYÊN TỐ CỦA HORIBA – THIẾT BỊ PHÂN TÍCH HUỲNH QUANG TIA X MESA – 50 là một lựa chọn tuyệt vời để quản lý chất lượng các sản phẩm trên nhiều lĩnh vực: từ điện – điện tử, cơ khí- chế tạo đến lĩnh vực thiết bị gia dụng, công cụ y tế, ….
Tìm hiểu thêm về thông số kỹ thuật và đặc tính nổi bật của MÁY QUANG PHỔ HUỲNH QUANG TIA X – HORIBA MESA-50.
Nguyên lý phân tích cacbon, lưu huỳnh bằng cảm biến hồng ngoại không tán xạ NDIR.
CHỌN BUỒNG VI KHÍ HẬU NHƯ THẾ NÀO?
1. BUỒNG VI KHÍ HẬU LÀ GÌ?
- Buồng vi khí hậu hay còn gọi là buồng lưu mẫu, buồng kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm hay buồng giả lập môi trường, buồng tạo độ ẩm.
- Các buồng vi khí hậu cung cấp một môi trường lưu trữ ổn định để có thể điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm, từ đó có thể giúp khách hàng nghiên cứu và phân tích độ bền của sản phẩm họ muốn nghiên cứu.
- Nó là một công cụ kiểm tra quan trọng để phân tích ảnh hưởng lâu dài của độ ẩm lên từng bộ phận của sản phẩm, từ đó xác định các thông số chất lượng của nó.
- Môi trường của buồng vi khí hậu cần được điều hòa và kiểm soát tại một nhiệt độ điểm sương (targeted dew point) mong muốn và sau đó sẽ được làm nóng lại đến nhiệt độ không khí xác định. Việc duy trì một điểm sương và nhiệt độ không khí không đổi sẽ tạo ra một độ ẩm tương đối rất ổn định (Relative humidity – RH).
Xem thêm về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của buồng vi khí hậu tại đây.
2. CÁC YẾU TỐ CẦN CÂN NHẮC KHI LỰA CHỌN BUỒNG VI KHÍ HẬU
Thể tích buồng
Hầu hết các trường hợp, yêu cầu về thể tích là yếu tố định hướng cho việc lựa chọn. Khách hàng thường dựa vào diện tích mặt sàn có sẵn để lựa chọn. Với diện tích hạn chế, nhu cầu lưu trữ ít thì nên chọn loại tủ để bàn hoặc tủ đứng.
Đối với các nhu cầu sử dụng lớn, lắp đặt buồng lưu mẫu mới là lựa chọn thích hợp. Với thể tích có thể từ 3000 lít cho đến 10.000 lít hoặc lớn hơn tùy vào nhu cầu thực tế, chuyên viên có thể đi vào sắp xếp mẫu trên hệ kệ bên trong, thao tác và theo dõi mẫu.
Dựa vào diện tích sàn trống và nhu cầu sử dụng, nhà cung cấp buồng lưu mẫu sẽ làm việc với khách hàng để thiết kế layout dựa trên số liệu thực tế và đưa ra giải pháp phù hợp nhất.
Nhiệt độ
Tủ vi khí hậu cần nhiệt độ phù hợp để tạo ra hơi và độ ẩm. Yếu tố nhiệt độ chịu ảnh hưởng của kết cấu và tính ổn định của tủ.
Độ ẩm tương đối (RH)
Hệ số RH thích hợp được xác định phụ thuộc vào loại sản phẩm cần thử nghiệm và dữ liệu cần thu thập phân tích. Trong nhiều trường hợp, khách hàng tính toán giá trị này trước.
Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm và bộ điều khiển PLC
Hệ thống giám sát nhiệt độ và độ ẩm là một trong những hệ thống quan trọng nhất. Việc giám sát này thông qua các cảm biến được lắp đặt bên trong buồng vi khí hậu. Số lượng cảm biến, công nghệ và nhà sản xuất cảm biến là yếu tố cần được quan tâm.
Bộ cảm biến “nhạy bén” cần được kết hợp với bộ điều khiển trung tâm PLC “thông minh” là yếu tố quan trọng không kém trong việc lựa chọn đầu tư sản phẩm của nhà sản xuất nào.
Ngoài ra màn hình điều khiển trên thiết bị được thiết kế tiện dụng, dễ hiểu, dễ dùng cũng là điểm cần xem xét.
Hầu hết, các nhà sản xuất buồng vi khí hậu đều cung cấp phần mềm trên máy tính kết nối với PLC, giúp xem báo cáo quá trình của mẫu bên trong buồng vi khí hậu, phân quyền truy cập vào dữ liệu và rất nhiều thao tác khác. Người sử dụng cần tìm hiểu rõ phần mềm này đi kèm với sản phẩm hay được tính phí riêng. Cần phải đầu tư máy vi tính có cấu hình như thế nào để thích hợp cài đặt và sử dụng phần mềm. Ngoài ra, phần mềm có giới hạn số lượng người truy cập hay không.
Độ đồng nhất nhiệt độ và độ ẩm
Để đảm bảo mẫu luôn được lưu ở điều kiện lý tưởng đã được thiết lập, buồng vi khí hậu phải được thiết kế sao nhiệt độ và độ ẩm tại các vị trí khác nhau trong gần như giống nhau. Sự khác biệt nhiệt độ và độ ẩm tại các vị trí bất kỳ trong buồng vi khi hậu càng nhỏ càng lý tưởng.
Hệ tạo ẩm dự phòng và hệ làm lạnh dự phòng
Ngoài các hệ thống tạo ẩm và hệ thống làm lạnh chính, các hệ thống dự phòng có vai trò quan trọng giúp mẫu luôn được lưu trữ trong môi trường ổn định. Khi hệ tạo ẩm và hệ làm lạnh đang hoạt động sau một thời gian dài, cần được bảo trì, hoặc xảy ra rủi ro hỏng hóc, thì hệ thống dự phòng được kích hoạt ngay để đảm bảo không ảnh hưởng đến chất lượng mẫu đang lưu trữ, và người dùng không bị áp lực về thời gian bảo trì, sửa chữa hệ thống chính.
VÌ SAO BUỒNG VI KHÍ HẬU CỦA MACK PHARMATECH ĐƯỢC LỰA CHỌN BỞI NHIỀU KHÁCH HÀNG YÊU CẦU CHUẨN GMP?
Buồng vi khí hậu (buồng lưu mẫu, buồng kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm) do Mack Pharmatech sản xuất đạt các tiêu chuẩn:
- GMP
- ISO 9001:2000
- European Standards
- 21 CFR PART-11
Và được sử dụng bởi các khách hàng trong lĩnh vực:
- Dược Phẩm
- Thực Phẩm Chức Năng
- Mỹ Phẩm
- Thực Phẩm
- Và các ngành khác
Nhiều thể tích đáp ứng đa dạng nhu cầu
- 2.000L – 4.000L – 6.000L
- 20.000 – 40.000 – 60.000L
- 80.000L
- 100.000L
- Hoặc tùy chỉnh theo yêu cầu của từng khách hàng
Bên trong của buồng vi khí hậu của MACK được làm bằng thép không gỉ và bên ngoài là G.I. sơn tĩnh điện hoặc thép không gỉ: SS304 hoặc SS3016. Bên trong là thép không gỉ cao cấp kín nước và hơi.
Thông số nhiệt độ và độ ẩm
- Khoảng nhiệt độ: 10°C – 60°C
- Độ chính xác nhiệt độ: ± 0.2°C
- Độ đồng nhất nhiệt độ: ± 1.0 °C
- Khoảng độ ẩm: 40 %RH – 95%RH
- Độ chính xác độ ẩm: ± 2% RH
- Độ đồng nhất độ ẩm: ± 3% RH
Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm và bộ điều khiển PLC
- 8 cảm biến nhiệt độ và độ ẩm Hygroflex Rotronic – Thụy Sĩ.
Cảm biến đặc biệt này do Hygroflex sản xuất giao tiếp rất chính xác với PLC. Giúp xác định nhiệt/ẩm ở các điểm khác nhau, kết quả quét có thể theo dõi trên máy tính.
- Buồng vi khí hậu của hãng Mack Pharmatech sở hữu nhiều tính năng vượt trội, trong đó phải kể đến bộ điều khiển PLC: PLC controller system – Allen Bradley Logic X 1400 Series – USA
Allen Bradley là PLC có chất lượng đáng tin cậy. Độ bền và độ chính xác cao. Độ phân giải nhiệt độ 0.1°C, độ phân giải độ ẩm 0.1% RH. Kiểm soát, kết nối an toàn thực hiện từ PLC. Kiểm soát PLC 100%. Khóa bảo mật.
- Ưu điểm mà hệ thống điều khiển PLC của Tủ vi khí hậu MACK đem đến cho người dùng là:
- Cảm biến chuyển đổi tự động dựa trên PLC trong trường hợp thất bại: Cảm biến đo nhiệt độ và độ ẩm tương đối. Khi điều khiển cảm biến bị lỗi, thiết bị sẽ tự động chuyển sang chế độ chờ cảm biến.
- Hệ thống truy cập cửa được bảo vệ bằng mật khẩu dựa trên PLC: Hệ thống truy cập cửa chỉ cấp quyền truy cập dựa trên mật khẩu đã nhập. Khi được cấp quyền truy cập, cửa sẽ được mở khóa trong một thời gian định trước.
- Giao dịch này được ghi lại thông qua phần mềm DAAS với lý do do người dùng đưa ra, và được lưu trữ tại Event Audit Trail với thời gian tương ứng.
Hệ tạo ẩm dự phòng và hệ làm lạnh dự phòng
- Hệ làm lạnh sản xuất bởi Copeland Emerson – USA
- Hệ tạo ẩm có chức năng cảnh báo khi mực nước dưới mức cho phép
- Và hệ tạo ẩm và hệ làm lạnh dự phòng giúp đảm bảo điều kiện lưu mẫu không thay đổi khi hệ thống chính cần được bảo trì.
Phần mềm tuân thủ Điều 21 CFR Phần 11 ( 21 CFR part 11)
Điều 21 CFR Phần 11 được ban hành bởi Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (Food and Drug Administration) định nghĩa các tiêu chí mà dưới đó các hồ sơ điện tử và chữ ký điện tử được xem là đủ xác đáng, tin cậy và tương đương với các văn bản trên giấy dựa theo các tiêu chuẩn GMP trong các ngành công nghiệp dược, sinh học, thực phẩm đồ uống và y tế.
Buồng vi khí hậu của MACK được trang bị phần mềm tuân thủ Điều 21 CFR Phần 11, thể hiện toàn bộ các chức năng cần thiết thỏa mãn các yêu cầu của 21 CFR Part 11 như Bảo mật truy cập hệ thống, Chữ ký điện tử, Lưu trữ và Truy xuất dữ liệu, Phân tích đồ họa và Thu thập dữ liệu. (Log data, Event data, Audit Trail data, E-Records & E-signatures, Graphical analysis & Data acquisition).
realtime display 
scanner data
Ngoài ra buồng vi khí hậu của MACK Pharmatech còn sở hữu nhiều ưu điểm, ví dụ như:
- Full View Glass Door
Một cửa với “Viewing window” (bằng Kính cường lực) giúp dễ dàng kiểm tra & xem mẫu mà không làm ảnh hưởng đến điều kiện môi trường đã đặt của buồng (bằng cách mở cửa).
- Leveling Legs
Bullet feet giúp di chuyển dễ dàng trong quá trình lắp đặt và vệ sinh. Bullet feet được thiết kế đặc biệt nhằm kéo dài tuổi thọ thiết bị khi chịu tải nặng thông qua điều chỉnh vít tích hợp để đảm bảo cân bằng buồng vi khí hậu.
- Trays
Các khay đục lỗ bằng thép không gỉ được đánh bóng điện hóa (Electropolishing) bằng thép không gỉ rắn chắc chịu lực nặng, dễ dàng lau chùi, tiết kiệm thời gian và công sức làm sạch, đồng thời có thể điều chỉnh chiều cao. (Chiều cao có thể điều chỉnh mỗi nửa inch)
GIỚI THIỆU VỀ BUỒNG VI KHÍ HẬU
1. BUỒNG VI KHÍ HẬU LÀ GÌ?
- Buồng vi khí hậu hay còn gọi là buồng lưu mẫu, buồng kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm hay buồng giả lập môi trường, buồng tạo độ ẩm.
- Các buồng vi khí hậu cung cấp một môi trường lưu trữ ổn định để có thể điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm, từ đó có thể giúp khách hàng nghiên cứu và phân tích độ bền của sản phẩm họ muốn nghiên cứu.
- Nó là một công cụ kiểm tra quan trọng để phân tích ảnh hưởng lâu dài của độ ẩm lên từng bộ phận của sản phẩm, từ đó xác định các thông số chất lượng của nó.
- Môi trường của buồng vi khí hậu cần được điều hòa và kiểm soát tại một nhiệt độ điểm sương (targeted dew point) mong muốn và sau đó sẽ được làm nóng lại đến nhiệt độ không khí xác định. Việc duy trì một điểm sương và nhiệt độ không khí không đổi sẽ tạo ra một độ ẩm tương đối rất ổn định (Relative humidity – RH).
2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
Kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm giúp xác định mức độ hoạt động của các chi tiết trong các điều kiện kiểm tra khắc nghiệt, bao gồm môi trường dao động, nhiệt độ cao và độ ẩm tương đối khác nhau. Các thử nghiệm có thể được thực hiện với nhiệt độ và độ ẩm không đổi ở trạng thái tĩnh và có thể được thực hiện ở trạng thái động khi độ ẩm được sử dụng để kiểm tra đủ để gây ra hỏng hóc cho các bộ phận hoặc vật liệu.
Việc kiểm soát độ ẩm của các buồng vi khí hậu với độ chính xác và độ lặp lại nhất định khá khó khăn nếu không kiểm soát nhiệt độ của máy móc. Nếu người dùng muốn môi trường khô ráo hoặc ẩm ướt, việc bỏ qua bộ điều khiển nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của độ ẩm tương đối.
Độ ẩm tương đối là tỷ số giữa lượng ẩm thực tế trong không khí so với độ ẩm mà không khí có thể giữ được. Điều đó có nghĩa là độ ẩm tương đối thay đổi cùng với sự thay đổi của nhiệt độ. Do đó, nhiệt độ ổn định giúp ta đảm bảo được mức độ ẩm tương đối ổn định.
Độ ẩm được tạo ra bằng máy tạo hơi nước (steam generators) là loại máy bồn được trang bị phù hợp với bộ gia nhiệt chìm (immersion heaters). Khi nước bên trong buồng vi khí hậu nóng lên, hơi nước được tạo ra bên trong buồng. Các buồng này hoạt động dựa trên công suất của máy và yêu cầu của độ ẩm tương đối. Một số lợi ích của máy tạo hơi nước là:
- Dễ dàng tạo ra lượng ẩm cao trong các tủ, buồng có thể tích lớn
- Chất lượng của hơi nước là đồng nhất.
3. CẤU TẠO CHUNG CỦA BUỒNG VI KHÍ HẬU
Buồng vi khí hậu có nhiều kích thước từ các thể tích nhỏ (dạng tủ) để bàn đến các buồng lớn để con người đi vào (walk-in humidity chamber). Bất kể kích thước khác nhau, tất cả các buồng và buồng vi khí hậu đều có một số yếu tố chung, bao gồm thiết kế thành tủ, vật liệu làm kín, cửa, cổng quan sát, bộ điều khiển độ ẩm và màn hình cài đặt nhiệt độ.
Thành tủ/buồng
Cấu tạo thành tủ/buồng là một phần thiết yếu trong thiết kế đảm bảo môi trường nhân tạo được cách ly hoàn toàn với môi trường bên ngoài. Mọi buồng vi khí hậu có lớp thành kép dạng hàn kín hoặc dạng module.
Vật liệu làm kín
Vật liệu làm kín cho buồng lưu mẫu phải chịu được sự thay đổi của lực nén, hơi nước, áp suất và biến nhiệt. Các loại vật liệu được sử dụng để làm kín cửa và cửa sổ là silicone, cao su và một số polymer nhất định. Chất bịt kín tủ /buồng đảm bảo môi trường bên trong được cách ly hoàn toàn để tránh hỏng hóc tới bản thân buồng lưu mẫu và kết quả kiểm định.
Cửa ra vào
Để bảo quản và kiểm soát môi trường trong buồng vi khí hậu, cửa có vách kép và gắn với bản lề chịu tải nặng cùng với cơ chế khóa đóng kín hoàn toàn khi đóng lại. Thiết kế cửa được đảmbảo sao cho buồng lưu mẫu được bịt kín và chặn được các tác nhân xung quanh làm sai lệch kết quả.
Nhiệt độ
Dây dẫn được làm nóng để cấp nhiệt trực tiếp và đều đến mọi bộ phận của buồng vi khí hậu, nhiệt cung cấp do kích thước thiết kế quyết định. Buồng vi khí hậu dạng lớn có hệ thống cấp nhiệt phức tạp gắn với nguồn khí, trong khi tủ loại nhỏ sử dụng nguồn nhiệt đơn giản, trực tiếp gắn với tủ.
Các bộ phận gia nhiệt thường được bọc gốm. Hệ thống điều khiển tiến hành tính toán nhiệt độ cần thiết dựa trên các thông số đầu vào của loại mẫu kiểm định.
Nguồn khí
Mục đích của hệ thống cung cấp không khí là luân chuyển không khí ẩm bên trong tủ / buồng và nó bao gồm một động cơ tuần hoàn khí, bơm hoặc quạt và hệ thống ống dẫn khí. Hệ thống cấp khí được thiết kế để hút không khí từ môi trường xung quanh vào và phân phối không khí đã làm ẩm trong tủ / buồng.
Hệ thống tạo độ ẩm
Có nhiều cách để tạo ra độ ẩm trong buồng ẩm. Trong đó, một số thiết bị có bể chứa nước được làm nóng tạo hơi ẩm rồi truyền đến buồng ẩm bằng hệ thống truyền khí, trong khi các hệ thống khác dùng vòi phun. Hệ thống làm nóng kiểm soát lượng nước và hơi nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế về độ ẩm và kiểm soát không cho độ ẩm vượt quá lượng cần thiết.
Vật liệu
Vật liệu được chọn phải đảm bảo yêu cầu về độ bền. Các buồng lưu mẫu được cấu tạo từ những tấm thép dày chất lượng cao chống ăn mòn. Phần lớn các buồng lưu mẫu được làm bằng khung thép hàn bên ngoài và lớp lót bên trong được làm bằng thép không gỉ.
Để tăng tuổi thọ của buồng lưu mẫu, các kim loại được bảo vệ ăn mòn bằng sơn tĩnh điện thuận tiện cho việc lau chùi. Một tính năng chủ chốt của buồng lưu mẫu là lớp thành kép đảm bảo áp suất ổn định, độ chính xác của kết quả.
TẦM QUAN TRỌNG CỦA SỰ PHÂN BỐ KÍCH THƯỚC HẠT TRONG DƯỢC PHẨM
Ứng dụng phân bố kích thước hạt trong lĩnh vực dược phẩm
Việc kiểm soát chặt chẽ sự phân bố kích thước hạt đóng vai trò rất quan trọng đối vaới ngành công nghiệp dược phẩm. Sau khi hoàn tất tất cả các công đoạn khắt khe để nghiên cứu và phát triển một loại dược phẩm mới, bước tiếp theo trước khi đưa sản phẩm sản xuất hàng loạt là cần phải xác định phương pháp tốt nhất để đưa dược chất, hay còn gọi là hoạt chất dược dụng (Active pharmaceutical ingredient – API*) thành dạng bào chế thích hợp.
*API (Active Pharma Ingredient) được hiểu hoạt chất dược dụng hay dược chất. Đây là bất kỳ chất hay hỗn hợp các chất dự định sử dụng trong sản phẩm thuốc và sẽ trở thành một phần hoạt chất của dược phẩm. Các chất này cung cấp hoạt tính dược lý hoặc các tác động trực tiếp trong chẩn đoán, chữa bệnh, giảm nhẹ, điều trị, phòng bệnh hoặc tác động đến cấu trúc và chức năng của cơ thể.
Đặc tính dễ tan chảy và dễ xử lý của API và tá dược (chất độn – fillers và chất bôi trơn -lubricants) là những yêu cầu chính đối với công thức thuốc. Tỷ lệ hòa tan, độ đồng đều và nhất quán của hàm lượng thuốc là những thông số quan trọng nhất đối với mức độ hiệu quả, chất lượng của thuốc, trong đó quan trọng nhất vẫn là sinh khả dụng ( bioavailability – BA*).
*Sinh khả dụng là một thuật ngữ được sử dụng trong dược học, đề cập đến mức độ và tốc độ mà một loại thuốc được hấp thụ bởi hệ thống tuần hoàn của cơ thể người.
Tác động của các hạt lên sinh khả dụng được thử nghiệm, kiểm tra và đánh giá ở nhiều giai đoạn khác nhau trong quá trình phát triển thuốc. Khi tác động của hạt đã được phân tích ở giai đoạn phát triển dược phẩm cuối cùng, các thông số kỹ thuật về phân phối cỡ hạt được xác định và đặt ra, nhằm kiểm soát tính nhất quán trong quá trình sản xuất và chất lượng của thuốc.
Công thức đóng vai trò rất quan trọng của việc điều chế thuốc, vì chúng đảm bảo rằng hoạt tính của thuốc được vận chuyển đến đúng bộ phận mà cơ thể cần, với đúng nồng độ và với tốc độ chính xác (không quá nhanh hoặc quá chậm).
Sự phân bố kích thước hạt là gì?
Phân bố kích thước hạt là một phép đo nhằm xác định số lượng các hạt có mặt theo kích thước của chúng. Các hạt hình cầu được mô tả bằng cách sử dụng đường kính của hạt – một số duy nhất, vì tất cả các kích thước đều giống hệt nhau. Tuy nhiên, không phải tất cả các hạt trong mẫu bột đều có hình cầu hoàn hảo. Các hạt không hình cầu này được mô tả bằng cách sử dụng nhiều phép đo chiều dài và chiều rộng.
Trong lĩnh vực dược phẩm, độ rộng của đường phân bổ cỡ hạt đóng vai trò quan trọng nhất. Các phép đo chính được sử dụng nhằm trích dẫn ba giá trị — D10, D50 và D90. D50, giá trị trung bình (median), được định nghĩa là cỡ hạt trong đó một nửa số lượng hạt được xét ở dưới giá trị này ( từ 50% trở xuống). Tương tự, 90% số lượng hạt nằm dưới điểm D90 và 10% lượng hạt nằm dưới điểm D10.
Kích thước hạt không đồng nhất có thể ảnh hưởng như thế nào đến quá trình sản xuất dược phẩm?
Trong quá trình phát triển và sản xuất thuốc hay dược phẩm, việc xác định sự phân bố kích thước hạt và đảm bảo chúng vẫn nhất quán là cực kỳ quan trọng để đảm bảo tỷ lệ hấp thụ của các API. Bên cạnh đó, kích thước hạt có thể làm giảm chất lượng thuốc, làm chậm quá trình sản xuất và ảnh hưởng đến lợi nhuận các công ty sản xuất dược phẩm.
Ví dụ, khả năng tan chảy ( flowability) có vai trò rất quan trọng trong quá trình sản xuất thuốc dạng viên nén (tablet), vì các hạt càng nhỏ thì độ chảy càng kém. Ví dụ cụ thể với đường, đường ở dạng bột thể hiện khả năng hòa tan tốt hơn nhưng đường dạng hạt thì dễ chảy hơn nhiều. Tốc độ chảy bị giảm đi hoặc không đồng đều khi được chảy đến máy dập viên có thể gây ra các vấn đề về chất lượng bao gồm sự thay đổi về trọng lượng viên và tính đồng nhất của hàm lượng trong giai đoạn nén.
Đặc tính nén được của hạt cũng rất quan trọng. Các hạt có độ mịn càng cao thì khả năng kết dính với nhau khi nén càng thấp. Khi sử dụng máy dập viên và làm việc với các hạt rất mịn, cần phải thực hiện thêm các bước phụ nhằm duy trì chất lượng sản phẩm, vì các hạt này không có khả năng nén lại với nhau.
Khi làm việc với các hạt có độ mịn cao trong quá trình nén viên, công đoạn pre-compression (nén trước) cần được tiến hành – người vận hành sẽ thực hiện việc nén lần đầu với áp suất nhẹ, trước bước nén chính. Nếu quá trình nén trước không được thực hiện, nó có thể gây nên các vấn đề trong quá trình nén thông thường, gồm: Capping và Lamination.
Capping là khi phần trên hoặc phần dưới của viên thuốc tách ra theo chiều ngang sau khi máy dập viên nén thông thường xongs. Lamination là sự phân tách một hay nhiều lớp của viên thuốc, xảy ra ở bất kỳ phần nào của viên thuốc, trừ phần trên cùng hoặc dưới cùng.
Làm việc với các hạt mịn trong quá trình sản xuất làm tăng chi phí vận hành sản xuất vì các hạt này trở thành phế phẩm dưới dạng bụi, không thể tái sử dụng, do đó làm giảm năng suất chung.
Hạt mịn được tạo ra do quá trình xử lý sản phẩm không chính xác, quy trình xay xát (hoặc các kỹ thuật giảm kích thước hạt khác) không đảm bảo độ chính xác. Ngoài việc giảm năng suất, nó còn làm tăng yêu cầu cho việc làm sạch môi trường nghiên cứu, mức độ hao mòn máy móc và công cụ tăng cao hơn, tất cả đều ảnh hưởng tiêu cực đến lợi nhuận của nhà sản xuất.
Việc phân tích sự phân bố kích thước hạt đóng vai trò là thước đo quan trọng để FDA phân tích, đánh giá và công nhận quy trình sản xuất dược phẩm. Phạm vi phân bố kích thước hạt càng hẹp thì càng có nhiều sản phẩm được sản xuất đáp ứng các thông số kỹ thuật về kích thước hạt chính xác cho công thức và sinh khả dụng.
Tóm lại, việc kiểm soát sự phân bố kích thước hạt trong nguyên liệu, thông qua các thiết bị phân tích kích thước hạt HORIBA: LA-960V2, LA-350, SZ-100Z2, SZ-100S2 không chỉ giúp nâng cao chất lượng dược phẩm, thuốc bao gồm khả năng hòa tan, sinh khả dụng,… đáp ứng nhu cầu và đảm bảo yêu cầu về sức khỏe cho người tiêu dùng, mà còn giúp cải thiện quy trình sản xuất, đem lại lợi nhuận cho các nhà sản xuất dược phẩm.
Máy phân tích kích thước hạt của HORIBA không chỉ ứng dụng hiệu quả trong ngành dược phẩm, thực phẩm chức năng mà còn ứng dụng thành công trong lĩnh vực thực phẩm, đồ uống ( tìm hiểu thêm tại đây).
Tìm hiểu thêm về các dòng thiết bị phân tích kích thước hạt tán xạ ánh sáng động DLS HORIBA.
Máy phân tích kích thước hạt nano SZ-100Z2
Tìm hiểu thêm về các dòng thiết bị phân tích kích thước hạt tán xạ laser HORIBA.
máy phân tích kích thước hạt horiba la960v2- redlab 
máy phân tích kích thước hạt horiba la350- redlab
ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT TRONG GIAO THÔNG, XÂY DỰNG, MỸ NGHỆ
ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT TRONG LĨNH VỰC GIAO THÔNG, XÂY DỰNG, MỸ NGHỆ
Lĩnh vực giao thông, xây dựng:
An toàn đường bộ
Hiệu quả của bề mặt phản xạ (reflective surfaces) được sử dụng trong các biện pháp an toàn đường bộ, phụ thuộc vào kích thước hạt và sự phân bố của vật liệu phản xạ.
Các hạt thủy tinh thường được sử dụng làm bề mặt phản chiếu. Việc giảm tạp chất và thúc đẩy sự phân bổ hạt như mong muốn có thể hỗ trợ các nhà sản xuất trong việc sản xuất các hạt thủy tinh:
- Phản xạ trong khoảng cách lớn
- Phản xạ đồng đều hơn
- Kéo dài hơn
Với tầm quan trọng của sự phản chiếu và dễ nhìn thấy của sơn trên các đoạn đường dài và đường cao tốc, thì việc sử dụng phân tích kích thước hạt nhằm đảm bảo chất lượng độ phản quang trên mặt đường là rất quan trọng và cần thiết.
Các loại đất và cặn lắng
Từ trồng trọt và nông nghiệp đến xây dựng, bảo tồn và khai thác, đất và trầm tích là những vật liệu quan trọng trong một loạt các ngành công nghiệp.Đất và trầm tích có thể được phân thành các loại, phổ biến nhất là:
- Cát
- Bùn
- Đất sét
Mỗi loại có đặc tính khác nhau và mức độ ổn định, giữ nước, sục khí và thoát nước khác nhau. Trong tất cả các ngành công nghiệp yêu cầu kiến thức về đặc tính của đất, phân tích hạt nhiễu xạ bằng laser (laser diffraction) của dòng thiết bị LA960V2, LA350 của HORIBA có thể cung cấp cái nhìn tổng quan, sâu sắc về sự phân bố của các loại hạt cũng như lợi ích, hạn chế của các mẫu đất.
Xi măng
Trong sản xuất xi măng, có hai lĩnh vực chính mà phân tích kích thước hạt nhiễu xạ laser có thể có tác động đến vật liệu:
- Kiểm soát chi phí sản xuất
- Nâng cao hiệu suất sản xuất
Trước khi có nhiều thiết bị phân tích cỡ hạt, việc sản xuất xi măng chủ yếu được tiến hành bằng cách áp dụng các phương pháp truyền thống phổ biến, như việc sử dụng sàng và kiểm tra độ thoáng khí.
Trong khi các phương pháp này vẫn đang được sử dụng, nhiễu xạ laser thông qua phân tích kích thước hạt của các thiết bị phân tích kích thước hạt tán xạ laser nhà HORIBA: LA-960V2, LA-350 được công nhận là nhanh hơn, rẻ hơn và dễ sử dụng hơn.
Khi kích thước hạt trong sản xuất xi măng đóng một vai trò quan trọng như vậy, xét về cả giá cả và hiệu suất, không có gì lạ khi dòng thiết bị phân tích kích thước hạt của HORIBA được các nhà sản xuất ưu ái lựa chọn sử dụng trong lĩnh vực này.
Lĩnh vực mỹ nghệ:
Sản xuất gốm sứ
Gốm sứ thường được sản xuất từ bột. Kích thước và sự phân bố của các hạt trong các loại bột này có ảnh hưởng đáng kể đến hình thức và chất lượng các sản phẩm gốm sứ, ví dụ như đặc tính cơ học, độ đặc,…
Một gam bột gốm có thể có hàng tỷ hạt, với tổng diện tích bề mặt là vài mét vuông. Phân tích kích thước hạt cho phép hiểu được sự phân bố cỡ hạt và tỷ lệ tạp chất trong bột làm gốm. Sử dụng kỹ thuật nhiễu xạ laser của thiết bị HORIBA LA-960V2, LA-350, quá trình đánh giá nhanh hơn và dễ thực hiện hơn nhiều so với việc sàng thủ công
Ngoài ra, phân tích kích thước hạt còn được ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm khác như polyme, chất dẻo,…
Nhựa
Chất dẻo và polyme luôn có lợi từ việc phân tích kích thước hạt. Ví dụ, polystyrene có kích thước hạt từ 20 nanomet đến 1000 micron.
Trong hầu hết các quy trình sản xuất nhựa, nguyên liệu ban đầu là viên hoặc bột. Các vật liệu nạp này phải đáp ứng một số tiêu chí, bao gồm:
- Độ nóng chảy
- Cường độ nén
- Chống va đập
- Kháng hóa chất
- Sức căng bề mặt
- Thành phần hóa học
Mỗi tiêu chí này bị ảnh hưởng rất nhiều bởi sự phân bố kích thước hạt của viên nén (pellet) hoặc bột. Phân tích kích thước hạt giúp kiểm soát các đặc tính của các loại nhựa tốt hơn, từ đó cải thiện chất lượng sản phẩm cũng như quy trình sản xuất sản phẩm.
Đo kích thước hạt của xi măng bằng máy phân tích kích thước hạt laser
Phương pháp đo kích thước hạt SLS.
Phương pháp đo kích thước hạt DLS.
Phương pháp xác định kích thước hạt của vật liệu
Đo kích thước hạt màu với thiết bị phân tích kích thước hạt.
Ứng dụng phân tích kích thước hạt trong sản xuất cafe hòa tan.
Ảnh hưởng của kích thước hạt trong đánh giá chất lượng cà phê hòa tan.
Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng giấy trong quá trình sản xuất.
Ý nghĩa việc đo kích thước hạt Nano Titanium Dioxide trong mỹ phẩm.
Phương pháp đo kích thước hạt đường.
Phương pháp phân tích kích thước hạt trong hệ nhũ tương.
5 ứng dụng nổi bật của phân tích kích thước hạt trong lĩnh vực thực phẩm – đồ uống.
Ứng dụng phân tích, kiểm tra kích thước hạt trong mayonnaise.
Ý nghĩa của kiểm soát kích thước hạt trong sản xuất socola và bột cacao.
Tầm quan trọng của kích thước hạt trong quá trình đồng hóa sữa.
Vì sao kiểm soát kích thước hạt trong sản xuất cafe rất quan trọng?
Tầm quan trong của sự phân bố kích thước hạt trong dược phẩm.
So sánh các dòng phân tích kích thước hạt mới nhất của Horriba.
Tầm quan trọng của phân tích kích thước hạt trong sản xuất thực phẩm chức năng – dược phẩm.
ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT – Y TẾ, DƯỢC PHẨM, MỸ PHẨM
ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT TRONG LĨNH VỰC Y TẾ, DƯỢC PHẨM, MỸ PHẨM
1. Bệnh hen suyễn
Đối với những người bị hen suyễn, thuốc hen suyễn giúp giảm khó chịu về đường hô hấp trong quá trình sử dụng.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng những người bị hen suyễn không phải lúc nào cũng sử dụng ống xông theo hướng dẫn và ống hít này có thể đem đến hiệu quả khác nhau giữa những người dùng. Trên thực tế, có một số yếu tố quyết định hiệu quả của ống hút, bao gồm:
- Cấu tạo thiết bị
- Kích thước hạt thuốc
- Kỹ thuật sử dụng của người bệnh
- Lưu lượng hô hấp của người sử dụng
Gần như không thể đảm bảo rằng người bị hen suyễn luôn chọn đúng dụng cụ hút hoặc luôn sử dụng ống xông đúng kỹ thuật. Tuy nhiên, kích thước hạt là một yếu tố mà các nhà sản xuất có thể kiểm soát để đảm bảo rằng thuốc điều trị hen suyễn đem lại hiệu quả nhất có thể cho người sử dụng. Phân tích kích thước hạt đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong việc phát triển ống xông nhằm đem lại hiệu quả trong quá trình sử dụng của người bệnh hen suyễn.
2. Dược phẩm bán rắn – Semisolid pharmaceuticals
Nhìn chung, các chất bán rắn – semisolids sở hữu các đặc tính của cả chất lỏng và chất rắn. Trong dược phẩm, semisolids được sử dụng cho các ứng dụng cụ thể hoặc trong các tình huống mà việc phân phối thuốc truyền thống không đáp ứng được yêu cầu của bệnh nhân.
Một số ví dụ về dược phẩm bán rắn:
- Thuốc mỡ
- Các loại Gel
- Lotion và các loại kem dưỡng khác
Bởi vì thuốc rất quan trọng đối với sức khỏe con người, nên việc xảy ra sai sót là điều “cấm kỵ” trong quá trình nghiên cứu sản phẩm. Với sự trợ giúp của máy phân tích kích thước hạt Horiba SZ-100, dược sĩ và nhà sản xuất có thể đạt được độ chính xác cao hơn trong việc thiết kế và kiểm tra chất lượng thuốc, mang lại lợi ích cho cả bệnh nhân và nhà sản xuất.
3. Mỹ phẩm
Việc phân tích kích thước hạt được ứng dụng như thế trong lĩnh vực làm đẹp?
Ngành công nghiệp làm đẹp phụ thuộc rất nhiều vào các sản phẩm bán rắn như bột và kem. Kích thước hạt là yếu tố then chốt tạo nên tính nhất quán của các vật liệu này và phương pháp nhiễu xạ laser (laser diffraction) có thể mang lại lợi ích cho việc phân tích và phát triển nhiều loại sản phẩm mỹ phẩm khác nhau.
Facial Powders: Phấn dùng cho da mặt
Bất kỳ loại mỹ phẩm nào ở dạng bột đều có nguyên liệu dạng hạt và đều yêu cầu quá trình kiểm soát và phân tích sự phân bố kích thước hạt trong sản phẩm. Kem nền (hay còn gọi là foundation) cung cấp độ che phủ cho toàn bộ gương mặt nhằm che khuyết điểm và làm đều màu da, trong khi lớp phấn phủ sẽ giúp hoàn thiện lớp nền và tăng sức hấp dẫn gương mặt bằng cách phản chiếu ánh sáng hoặc khuếch tán ánh sáng đồng đều trên bề mặt da, giúp tăng độ bóng, mịn cho da mặt.
Phấn trang điểm mặt có thể bao gồm bột talc, cao lanh, oxit sắt, oxit kẽm, titanium dioxide. Ngoài việc giúp các bạn yêu làm đẹp “thăng hạng” nhan sắc, phấn phủ còn có thể chống nắng nhờ sở hữu các thành phần tán xạ ánh sáng mạnh như oxit kẽm. Sự phân bố kích thước hạt của các thành phần này ảnh hưởng đến độ mịn, độ ổn định và khả năng chống nắng của sản phẩm.
Wet (red) vs. dry (blue) analysis of gold glitter powder measured on the LA-960.
Kem dưỡng ẩm
Kem dưỡng ẩm được dùng cho da nhằm cải thiện độ ẩm, bảo vệ da mặt khỏi bị khô và cải thiện nhan sắc. Hầu hết các chất dưỡng ẩm là nhũ tương dầu trong nước với các phụ chất khác để cải thiện độ ổn định hoặc đem lại các lợi ích khác như khả năng chống nắng. Công thức nhũ tương dầu trong nước thường đòi hỏi kiến thức về sự phân bố kích thước của pha phân tán (dầu) và điện tích trên bề mặt của các giọt nhũ tương (thế zeta).
Sự phân bố kích thước của các giọt này có thể được phân tích trên một số sản phẩm của HORIBA như LA-960V2 hoặc SZ-100S2, SZ – 100Z2 (đối với vi nhũ tương – microemulsions). Trong đó, SZ – 100Z2 có thể đo cả kích thước và thế zeta, trở thành một công cụ nghiên cứu tuyệt vời của các công thức tạo nhũ tương, ứng dụng trong quy mô công nghiệp sản xuất mỹ phẩm.
Son môi
Việc lựa chọn các sắc tố dùng cho son môi đóng một vai trò cực quan trọng trong quy trình sản xuất son môi. Nhiều sắc tố được sử dụng trong son môi là dạng hạt bao gồm các thành phần tạo hiệu ứng như thêm độ bóng cho son, tăng độ mịn của son. Các hạt nhỏ hơn tạo ra hiệu ứng bóng mượt trong khi kích thước hạt lớn hơn tạo ra hiệu ứng ánh sáng lấp lánh trên môi sau khi thoa son.
Độ pH
Trên thực tế, làn da khỏe mạnh có độ pH khoảng 5,5, tức, có tính axit nhẹ. Do đó, các sản phẩm chăm sóc da tự nhiên phải có độ axit thấp. Là nhà sản xuất máy đo pH hàng đầu, HORIBA đã phát triển một loạt các máy đo pH kể từ khi thành lập. Để tăng tính thuận tiện khi sử dụng cho người dùng, mẫu máy mới nhất của HORIBA được trang bị màn hình LCD màu cỡ lớn và chức năng điều hướng các quy trình vận hành.
Khi nói đến ngành công nghiệp mỹ phẩm cạnh tranh cao, hầu hết các nhà sản xuất đều cố gắng hướng tới sự hoàn hảo. Do đó, phân tích kích thước hạt là một công cụ không thể thiếu trong nghiên cứu và phát triển các loại mỹ phẩm.
Đo kích thước hạt của xi măng bằng máy phân tích kích thước hạt laser
Phương pháp đo kích thước hạt SLS.
Phương pháp đo kích thước hạt DLS.
Phương pháp xác định kích thước hạt của vật liệu
Đo kích thước hạt màu với thiết bị phân tích kích thước hạt.
Ứng dụng phân tích kích thước hạt trong sản xuất cafe hòa tan.
Ảnh hưởng của kích thước hạt trong đánh giá chất lượng cà phê hòa tan.
Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng giấy trong quá trình sản xuất.
Ý nghĩa việc đo kích thước hạt Nano Titanium Dioxide trong mỹ phẩm.
Phương pháp đo kích thước hạt đường.
Phương pháp phân tích kích thước hạt trong hệ nhũ tương.
5 ứng dụng nổi bật của phân tích kích thước hạt trong lĩnh vực thực phẩm – đồ uống.
Ứng dụng phân tích, kiểm tra kích thước hạt trong mayonnaise.
Ý nghĩa của kiểm soát kích thước hạt trong sản xuất socola và bột cacao.
Tầm quan trọng của kích thước hạt trong quá trình đồng hóa sữa.
Vì sao kiểm soát kích thước hạt trong sản xuất cafe rất quan trọng?
Tầm quan trong của sự phân bố kích thước hạt trong dược phẩm.
So sánh các dòng phân tích kích thước hạt mới nhất của Horriba.
Tầm quan trọng của phân tích kích thước hạt trong sản xuất thực phẩm chức năng – dược phẩm.
PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT – PARTICLE SIZE ANALYSIS
VÌ SAO CẦN PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT?
Việc phân tích và xác định kích thước hạt có vai trò rất quan trọng trong một số ngành, giúp các nhà sản xuất đánh giá, quản lý chất lượng của sản phẩm. Ví dụ, kích thước hạt sẽ quyết định:
- Độ bóng của sơn và bề mặt được sơn
- Tỉ lệ hấp thụ của dược phẩm
- Độ mượt mà, lấp lánh của son môi
- Độ nhớt, độ ổn định và màu sắc của mực (bút mực, mực in của máy tính, và kể cả các loại mực in sách, tranh ảnh chuyên nghiệp,…)
- Xác định phân bố của hạt và tạp chất trong bột trong sản xuất gốm sứ (ceramics)
- Độ “ngon miệng” của socola
- Độ phản xạ của sơn trên đường cao tốc
- Tốc độ và cường độ hydrat hóa của xi măng
- Đặc tính của bột đổ khuôn
Việc phân tích kích thước hạt trên các lĩnh vực thiết yếu của cuộc sống đã được HORIBA ứng dụng thành công trên dòng máy phân tích kích thước hạt SZ-100Z2, LA – 960V2 và LA – 350.
Kích thước hạt ảnh hưởng đến nhiều đặc tính của vật liệu dạng hạt và là một trong những chỉ số quan trọng đối với chất lượng của vật liệu dạng hạt: huyền phù, nhũ tương và aerosol.
- Các hạt dạng hình cầu lớn thường sẽ chuyển động theo dòng chảy dễ dàng hơn các hạt có kích thước nhỏ và tỉ lệ cỡ ảnh của nó lớn hơn (high aspect ratio). (The aspect ratio is the relationship between the longest and shortest dimension of a particle.)
- Các hạt nhỏ hơn hòa tan nhanh và có độ nhớt cao hơn các hạt có kích thước lớn.
- Kích thước giọt nhỏ hơn và điện tích bề mặt cao hơn (thế zeta) thường sẽ tăng tính ổn định của huyền phù và nhũ tương.
- Hạt ở dạng bột hoặc giọt khoảng 2-5µm sẽ aerosol hóa tốt hơn và dễ dàng xâm nhập vào phổi sâu hơn so với hạt kích thước lớn.
Vì vậy, việc phân tích kích thước hạt và kiểm soát sự phân bố cỡ hạt trong nhiều sản phẩm là điều cần thiết. Hiện dòng máy của HORIBA đã ứng dụng thành công và hiệu quả trong lĩnh vực dược phẩm, lĩnh vực thực phẩm đồ uống.
Các phép đo đạc trong phòng thí nghiệm thường được thực hiện để hỗ trợ quá trình nghiên cứu, phân tích. Ví dụ, như quá trình xay xát – milling (hoặc giảm kích thước hạt bằng các công nghệ khác), trong đó mục tiêu của thao tác này là giảm kích thước hạt đến một con số mong muốn. Nhiều cách thức và công nghệ giảm kích thước khác cũng yêu cầu các phép đo trong phòng thí nghiệm để theo dõi những thay đổi về kích thước hạt, bao gồm: nghiền (crushing), đồng thể hóa (homogenization), nhũ hóa (emulsification), vi lỏng hóa (microfluidization), …
Các bước phân tách như sàng (screening), lọc (filtering), xyclon, vv,… có thể được giám sát bằng cách đo kích thước hạt trước và sau quá trình. Sự tăng trưởng kích thước hạt có thể được theo dõi trong quá trình vận hành như tạo hạt (granulation) hoặc kết tinh (crystallization). Việc xác định kích thước hạt của bột cần trộn là phổ biến vì các vật liệu sẽ ít bị phân tách hơn.
Với quy mô công nghiệp, việc kiểm soát và phân tích kích thước hạt cũng rất quan trọng. Trong ngành công nghiệp sơn và bột màu, kích thước hạt ảnh hưởng đến các đặc tính độ bóng và độ bền của thuốc nhuộm. Kích thước hạt của bột ca cao được sử dụng trong sô cô la ảnh hưởng đến màu sắc và cảm giác ngon miệng. Kích thước và hình dạng của các hạt thủy tinh được sử dụng trong sơn (biển báo, vạch chỉ đường,…) trên đường cao tốc ảnh hưởng đến hệ số phản xạ. Kích thước hạt xi măng ảnh hưởng đến tốc độ và cường độ hydrat hóa. Sự phân bố kích thước và hình dạng của các hạt kim loại ảnh hưởng đến đặc tính của bột trong quá trình đổ khuôn (die filling), nén (compaction) và thiêu kết (sintering), và do đó ảnh hưởng đến các tính chất vật lý của các bộ phận được tạo ra. Trong công nghiệp dược phẩm, kích thước của các thành phần hoạt tính ảnh hưởng đến các đặc tính quan trọng của thuốc, bao gồm: tính đồng nhất hàm lượng, tỷ lệ hòa tan và hấp thụ. Các ngành công nghiệp khác mà kích thước hạt đóng vai trò quan trọng bao gồm công nghệ nano, protein, mỹ phẩm, polyme, đất, phân bón,…
Nhờ áp dụng các phương pháp đo kích thước hạt DLS và phương pháp đo kích thước hạt SLS, mà kích thước hay sự phân bổ cỡ hạt của các mẫu dạng bột, lỏng, hoặc bán rắn (gel, kem,…) dễ dàng được xác định bởi các dòng máy phân tích cỡ hạt tiên tiến của HORIBA, với độ chính xác cao.
Vì thế, các dòng thiết bị đo cỡ hạt HORIBA: SZ-100Z2 , SZ-100S2 , LA-960V2 và LA-350, được thiết kế áp dụng các phương pháp đo kích thước hạt DLS và SLS tiên tiến, chính là lựa chọn thích hợp – đáng tin cậy cho bạn!
Đo kích thước hạt của xi măng bằng máy phân tích kích thước hạt laser
Phương pháp đo kích thước hạt SLS.
Phương pháp đo kích thước hạt DLS.
Phương pháp xác định kích thước hạt của vật liệu
Đo kích thước hạt màu với thiết bị phân tích kích thước hạt.
Ứng dụng phân tích kích thước hạt trong sản xuất cafe hòa tan.
Ảnh hưởng của kích thước hạt trong đánh giá chất lượng cà phê hòa tan.
Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng giấy trong quá trình sản xuất.
Ý nghĩa việc đo kích thước hạt Nano Titanium Dioxide trong mỹ phẩm.
Phương pháp đo kích thước hạt đường.
Phương pháp phân tích kích thước hạt trong hệ nhũ tương.
5 ứng dụng nổi bật của phân tích kích thước hạt trong lĩnh vực thực phẩm – đồ uống.
Ứng dụng phân tích, kiểm tra kích thước hạt trong mayonnaise.
Ý nghĩa của kiểm soát kích thước hạt trong sản xuất socola và bột cacao.
Tầm quan trọng của kích thước hạt trong quá trình đồng hóa sữa.
Vì sao kiểm soát kích thước hạt trong sản xuất cafe rất quan trọng?
Tầm quan trong của sự phân bố kích thước hạt trong dược phẩm.
So sánh các dòng phân tích kích thước hạt mới nhất của Horriba.
Tầm quan trọng của phân tích kích thước hạt trong sản xuất thực phẩm chức năng – dược phẩm.
Nano Bạc (AgNPs) và ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp – thuốc bảo vệ thực vật.
DỤNG CỤ THIẾT YẾU TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM – PIPET (Pipette)
PIPET (Pipette)
I. Pipet (Pipette) là gì?
Pipet là một ống hút – dụng cụ trong phòng thí nghiệm được sử dụng phổ biến ở các lĩnh vực hóa sinh, y học… nhằm vận chuyển một thể tích chất lỏng có thể đo được để phục vụ cho quá trình thực hiện phản ứng. Pipet có rất nhiều mẫu mã, kiểu dáng cũng như độ chính xác khác nhau tùy vào mục đích sử dụng. Do vậy, hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại pipet nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng của người tiêu dùng.
II. Các loại pipet (Pipette)
Có nhiều cách phân loại pipet: dựa vào vật liệu pipet, ứng dụng pipet… Tuy nhiên, hiện nay có 4 loại pipet được sử dụng phổ biến trong phòng thí nghiệm:
1. Pipet pasteur (pipet nhỏ giọt)
Pipet Pasteur được làm bằng thủy tinh (hoặc nhựa) với đầu hút được hàn kín lại bằng nhiệt, không chia độ hoặc hiệu chuẩn cho bất kỳ một thể tích nào và được sử dụng để truyền một lượng nhỏ dung dịch. Với độ chính xác không cao, pipet Pasteur hay còn gọi là pipet nhỏ giọt thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm sinh học hơn là hóa học.
Cách sử dụng: Cần bẻ gãy phần đầu bị hàn kín lại này bằng kẹp để đảm bảo an toàn. Sau đó nối pipet này với quả bóp cao su hoặc trợ pipet để sử dụng. Bóp trước một lực nhỏ ở phần đầu cao su hoặc trợ pipet sau đó nhúng vào dung dịch cần hút, thả tay ra để hút dung dịch lên. Lưu ý trong quá trình sử dụng, pipet luôn giữ ở tư thế thẳng đứng, nếu có bọt khí phải thả hết bọt khí ra trước nhằm hạn chế sự sai số. Nếu muốn hủy bỏ pipet khi đã dùng xong, cần tiến hành sấy khử trùng. Có thể tái sử dụng bằng cách rửa sạch, dùng nhiệt để hàn kín lại đầu pipet.
2. Pipet thể tích ( pipet định mức/ pipet bầu)
Pipet thể tích được sử dụng để nghiên cứu các tính chất hóa học cũng như phân tích các phản ứng. Pipet thể tích được sử dụng rộng rãi ở các trường đại học, phòng thí nghiệm chuyên nghiệp. Với độ chính xác cao, pipet thể tích có thể lấy chính xác 4 chữ số thập phân. Bên cạnh đó, với thiết kế đa dạng, nhiều kích cỡ (thể tích 10, 25 và 50 mL…), pipet thể tích cho phép các nhà nghiên cứu có thể đo thể tích của dung dịch gốc đậm đặc.
Gồm các bước sau:
- Tráng pipet hai hoặc ba lần bằng chất lỏng bạn muốn chuyển. Thực hiện bằng cách hút một lượng nhỏ chất lỏng vào pipet, xoay ngang pipet và xoay để chất lỏng tiếp xúc với toàn bộ bề mặt bên trong của pipet.
- Bóp quả bóp cao su đặt trên đầu pipet.
- Đặt phần cuối của pipet xuống dưới bề mặt của chất lỏng cần chuyển và nhẹ nhàng thả bầu ra. Chất lỏng phải được hút vào pipet. Để chất lỏng dâng lên trên vạch ghi trên pipet .
- Nhanh chóng lấy quả bóp cao su ra khỏi pipet và dùng ngón trỏ phải bịt lỗ hở .
- Lấy pipet ra khỏi chất lỏng và lau sạch các giọt nhỏ trên mặt của pipet.
- Nhẹ nhàng thả con dấu bằng ngón tay của bạn và để chất lỏng chảy ra cho đến khi mực chất lỏng chạm đến vạch ghi .
- Chạm pipet vào bề mặt chất lỏng hoặc thành bình chứa để loại bỏ các giọt từng phần còn bám trên pipet.
- Đặt đầu pipet vào bình nhận và lấy ngón tay ra để chất lỏng chảy ra. Chạm pipet một lần vào thành bình. Sẽ có một lượng nhỏ chất lỏng trong đầu mút . Hầu hết các đường ống được hiệu chuẩn để tính lượng chất lỏng này.
- Rửa sạch pipet bằng nước để làm sạch nó.
3. Pipet chia độ
Pipet chia vạch hay pipet chia độ là ống dài có dãy vạch mức với các thể tích khác nhau đã hiệu chuẩn. Loại pipet này cần nguồn chân không. Ban đầu, người ta phải dùng miệng để hút. Một số loại pipet có hai bầu nằm giữa miệng hút và vạch mức dung dịch để đảm bảo an toàn cho người dùng. Tuy nhiên, pipet chia độ có độ chính xác kém hơn so với pipet định mức.
- Dùng miệng tạo lực hút (phương pháp này không an toàn)
- Một động cơ đẩy thủ công được điều chỉnh bằng cách xoay bánh xe bằng ngón cái
- Một động cơ đẩy thủ công khác được điều chỉnh bằng cách bóp bóng đèn
- Một chân vịt tự động được điều chỉnh bằng cách nhấn nút và chuyển đổi công tắc
- Một động cơ đẩy tự động được điều chỉnh bằng cách kéo và giải phóng các kích hoạt
* Lưu ý: Không sử dụng pipet này bằng cách dùng miệng hút các chất là axit mạnh, muối thủy ngân, bazo, amoniac, KCN
4. Micropipette
Micropipette là dụng cụ dùng để hút xả một lượng mẫu chính xác từ nơi này đến nơi khác và thường được sử dụng trong các phòng thí nghiệm hóa, sinh, hóa lý… Hiện nay có nhiều nhiều hãng sản xuất Micropipette với thể tích khác nhau như: Eppendorf, Gilson, Mettler Toledo, Biologix…
Micropipette cho kết quả đo với độ chính xác rất cao. Nó hoạt động bằng cách tạo ra một khoảng chân không ở phía trên khoang giữ chất lỏng (khi piston di chuyển lên trên – hút vào, chất lỏng xung quanh tube di chuyển vào khoảng chân không này) và được xả ra để phân phối chất lỏng.
Có nhiều khoảng thể tích xác định tùy thuộc vào nhu cầu và từng thí nghiệm, từ micropipet một kênh đến micropipet nhiều kênh. Micropipette được phân loại dựa vào nguyên tắc làm việc (micropipette chuyển vị không khí, micropipette có độ dịch chuyển tích cực); cơ chế hoạt động (micropipette cơ học, micropipette điện tử); số kênh (một kênh, đa kênh); khối lượng/ công suất (micropipette âm lượng cố định, micropipette âm lượng thay đổi)
- Chọn micropipet phù hợp với phạm vi thể tích và gắn đúng tip.
- Cài đặt thể tích được hút bằng cách quay số.
- Thực hành đẩy piston để tìm hai nấc “dừng”.
- Đẩy piston đến nấc dừng đầu tiên, sau đó đặt đầu tip của micropipet vào trong dung dịch và hút dung dịch vào đầu tip.
- Đặt micropipet vào eppendorf (tube) và đẩy piston hoàn toàn đến vị trí nấc dừng thứ hai để đảm bảo rằng tất cả các dung dịch được đẩy ra khỏi đầu tip.
- Đẩy đầu tip để bỏ đi bằng cách sử dụng nút đẩy (ejector) phía sau micropipet.
*Lưu ý: Micropipet nên được hiệu chuẩn thường xuyên – ít nhất 3-6 tháng một lần, nên lau pipet với cồn 70% trước khi sử dụng và không bao giờ được dốc ngược pipet đang cắm đầu tip mà có dịch bên trong…
Ngoài những loại pipet vừa được liệt kê ở trên, thì hiện nay trên thị trường còn có một số loại pipet khác như: pipet bán tự động, pipet tự động hoàn toàn, pipet xả hết áp suất dư…
III. Pipet được sử dụng trong các lĩnh vực
- Trong nha khoa
Pipet được sử dụng thường xuyên trong việc kiểm tra nha khoa định kỳ hoặc thậm chí là các quy trình phục hồi răng. Đây là dụng cụ vô cùng quan trọng và cần thiết đối với nha sĩ vì nó cho phép họ kiểm soát để đo lường chính xác và phân phối lượng chất lỏng hoặc gel cụ thể trong quá trình phẫu thuật nha khoa. Pipet được sử dụng trong một loạt các quy trình sau, gồm:
– Lấp đầy lỗ sâu răng
– Thực hiện ống tủy
– Làm răng giả
Pipet giúp duy trì một môi trường vô trùng và an toàn cho bệnh nhân đang làm thủ thuật nha khoa. Ví dụ, trong một thủ thuật tinh vi như lấy tủy răng, các mô nhạy cảm và dây thần kinh bị lộ ra ngoài, pipet giúp nha sĩ thực hiện các ứng dụng chính xác cho những khu vực nhạy cảm như vậy và giữ cho chúng không bị nhiễm vi khuẩn và ô nhiễm bên ngoài. Ngoài ra, khi cần kiểm tra và nghiên cứu sâu hơn cho mục đích nghiên cứu hoặc chăm sóc bệnh nhân, nha sĩ cũng sẽ sử dụng pipet trong phòng thí nghiệm của họ.
Các loại pipet thường được sử dụng trong nha khoa như là: pipet dùng một lần, pipet chia độ, pipet một kênh, pipet đa kênh…
- Trong hóa lý, hóa sinh, sinh học
- Phương tiện đo lường và pha chế, thuốc thử và nuôi cấy tế bào trong các thí nghiệm sinh học và thí nghiệm trong phòng thí nghiệm.
- Đo lường và phân phối chất đệm và enzyme trong phương pháp PCR trong lĩnh vực công nghệ sinh học.
- Đo lường và pha chế các dung môi hữu cơ trong chiết xuất axit nucleic. Thu thập DNA và dịch vi khuẩn trong các thí nghiệm thuộc lĩnh vực công nghệ sinh học.
- Pha loãng dung dịch đệm và pha loãng mẫu để điều chỉnh pH.
- Trong y học
Pipet được sử dụng trong việc chuẩn bị các mẫu máu, thu thập và phân phối huyết thanh và huyết tương.
IV. Lưu ý khi sử dụng pipet trong phòng thí nghiệm
- Luôn làm việc trong khu vực thích hợp, tủ an toàn sinh học, tủ hút, … cho loại pipet bạn sử dụng.
- Không bao giờ được dùng miệng để vận hành pipet.
- Luôn thận trọng khi gắn đầu hút hoặc pipet (đặc biệt là thủy tinh) vào dụng cụ trợ giúp pipet.
- Không bao giờ cầm dụng cụ hỗ trợ pipet hoặc dụng cụ hút pipet của bạn lộn ngược khi đã đặt pipet hoặc đầu tip đã qua sử dụng.
Tìm hiểu thêm về các dụng cụ thiết yếu khác trong phòng thí nghiệm tại đây