Analisis ukuran partikel adalah pengukuran distribusi ukuran partikel dalam suatu sampel. Ukuran partikel mempengaruhi sifat fisik dan kimia bahan termasuk laju disolusi, aliran serbuk, reaktivitas, dan penampilan. Pengukuran ukuran partikel yang andal sangat penting dalam farmasi, ilmu material, pertambangan, pengolahan makanan, dan pemantauan lingkungan.
Ukuran partikel biasanya dinyatakan sebagai diameter bola ekuivalen, diameter bola yang akan berperilaku serupa dengan partikel aktual dalam teknik pengukuran. Prinsip pengukuran yang berbeda menghasilkan diameter ekuivalen yang berbeda untuk partikel non-bola yang sama. Deskriptor yang paling umum meliputi D10, D50 (median), dan D90, yang mewakili ukuran partikel di bawah mana 10%, 50%, dan 90% volume sampel berada.
Difraksi laser mengukur ukuran partikel dengan menganalisis pola sudut cahaya yang dihamburkan. Partikel besar menghamburkan pada sudut kecil, sementara partikel kecil menghamburkan pada sudut lebar. Teknik ini mencakup rentang ukuran sekitar 0,01–3000 µm menggunakan beberapa detektor dan sumber cahaya. Teori Mie dan pendekatan Fraunhofer mengonversi pola hamburan menjadi distribusi ukuran berbasis volume.
Hamburan cahaya dinamis (DLS) mengukur gerak Brown untuk menentukan diameter hidrodinamik dalam kisaran 1 nm hingga 5 µm. Ini adalah teknik utama untuk partikel submikron, koloid, dan makromolekul. DLS sangat sensitif terhadap partikel besar dan agregat, yang mendominasi distribusi ukuran berbobot intensitas.
Pengayakan memisahkan partikel menjadi fraksi ukuran melalui tumpukan saringan kawat dengan ukuran bukaan yang mengecil. Pengayakan berlaku untuk serbuk kering atau basah di atas sekitar 20 µm dan memberikan distribusi ukuran berbasis massa. Pengayakan semburan udara meningkatkan pemisahan partikel halus.
Metode sedimentasi mengukur kecepatan pengendapan partikel dalam cairan di bawah gravitasi atau gaya sentrifugal. Persamaan Stokes menghubungkan kecepatan pengendapan dengan diameter partikel. Metode sedimentasi sinar-X mendeteksi perubahan kepadatan suspensi. Sedimentasi memberikan distribusi berbasis massa dari sekitar 0,1–100 µm.
Analisis gambar secara langsung mengukur dimensi partikel dari gambar mikroskop atau kamera. Analisis gambar statis mengukur ribuan partikel pada slide. Analisis gambar dinamis menangkap partikel yang mengalir. Analisis gambar memberikan parameter bentuk termasuk rasio aspek, kebundaran, dan konveksitas selain ukuran.
Persiapan sampel secara signifikan mempengaruhi hasil. Dispersi kering menggunakan udara tekan untuk serbuk yang mengalir bebas. Dispersi basah mensuspensikan partikel dalam cairan dengan surfaktan dan sonikasi untuk memecah aglomerat. Kondisi dispersi harus dioptimalkan dan didokumentasikan untuk hasil yang reprodusibel.
