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JIS Z 8829:2021 規格概要
この規格 Z8829は、粒子軌跡解析法(粒子トラッキング解析法,PTA法)を用いて,液体中に分散した固体,液体又は気体の粒子の自己拡散を解析することによって,個数基準の粒子径分布を評価する方法について規定。
JISZ8829 規格全文情報
- 規格番号
- JIS Z8829
- 規格名称
- 粒子径解析―粒子軌跡解析(PTA)法
- 規格名称英語訳
- Particle size analysis -- Particle tracking analysis (PTA) method
- 制定年月日
- 2021年3月22日
- 最新改正日
- 2021年3月22日
- JIS 閲覧
- ‐
- 対応国際規格
ISO
- ISO 19430:2016(MOD)
- 国際規格分類
ICS
- 19.120
- 主務大臣
- 経済産業
- JISハンドブック
- ‐
- 改訂:履歴
- 2021-03-22 制定
- ページ
- JIS Z 8829:2021 PDF [25]
Z 8829 : 2021
pdf 目 次
ページ
- 序文・・・・[1]
- 1 適用範囲・・・・[1]
- 2 引用規格・・・・[1]
- 3 用語及び定義・・・・[1]
- 4 記号及び略語・・・・[2]
- 5 原理・・・・[3]
- 5.1 一般事項・・・・[3]
- 5.2 解析に必要な値・・・・[4]
- 5.3 測定範囲・・・・[4]
- 5.4 測定精度及び不確かさ・・・・[6]
- 6 装置・・・・[9]
- 6.1 一般事項・・・・[9]
- 6.2 試料セル(液中分散した試料)・・・・[9]
- 6.3 レーザ(又はレーザ以外の光源)・・・・[9]
- 6.4 光学顕微鏡・・・・[9]
- 6.5 デジタルビデオカメラ・・・・[9]
- 6.6 追跡用及びデータ処理用コンピュータ・・・・[10]
- 7 手順・・・・[10]
- 7.1 一般事項・・・・[10]
- 7.2 試料調製・・・・[11]
- 7.3 測定装置の設定及び初期設定・・・・[11]
- 7.4 測定・・・・[12]
- 7.5 結果の評価・・・・[13]
- 8 測定系の適格性の確認及び管理・・・・[14]
- 8.1 一般事項・・・・[14]
- 8.2 装置の設置における要求事項・・・・[14]
- 8.3 装置の保守・・・・[14]
- 8.4 装置の運転・・・・[15]
- 8.5 測定装置の適格性確認・・・・[15]
- 9 データ記録・・・・[16]
- 10 試験報告書・・・・[17]
- 附属書A(参考)理論・・・・[19]
- 附属書JA(参考)JISと対応国際規格との対比表・・・・[22]
(pdf 一覧ページ番号 1)
――――― [JIS Z 8829 pdf 1] ―――――
Z 8829 : 2021
まえがき
この規格は,産業標準化法第12条第1項の規定に基づき,一般社団法人日本粉体工業技術協会
(APPIE)及び一般財団法人日本規格協会(JSA)から,産業標準原案を添えて日本産業規格を制定すべ
きとの申出があり,日本産業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本産業規格である。
この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本産業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。
(pdf 一覧ページ番号 2)
――――― [JIS Z 8829 pdf 2] ―――――
日本産業規格 JIS
Z 8829 : 2021
粒子径解析−粒子軌跡解析(PTA)法
Particle size analysis-Particle tracking analysis (PTA) ethod
序文
この規格は,2016年に第1版として発行されたISO 19430を基とし,規格利用者の利便性を図るため,
技術的内容及び構成を変更して作成した日本産業規格である。
なお,この規格で側線又は点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。
技術的差異の一覧表にその説明を付けて,附属書JAに示す。
1 適用範囲
この規格は,粒子軌跡解析法(粒子トラッキング解析法,PTA法)を用いて,液体中に分散した固体,
液体又は気体の粒子の自己拡散を解析することによって,個数基準の粒子径分布を評価する方法について
規定する。
注記 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。
ISO 19430:2016,Particle size analysis−Particle tracking analysis (PTA) ethod(MOD)
なお,対応の程度を表す記号“MOD”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“修正している”こと
を示す。
2 引用規格
次に掲げる引用規格は,この規格に引用されることによって,その一部又は全部がこの規格の要求事項
を構成している。これらの引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
この規格の基としたISO 19430には,引用規格が規定されていないが,この規格では次に示すJISを引
用する。その注記にJISの対応国際規格を記載する。
JIS Z 8819-1 粒子径測定結果の表現−第1部 : 図示方法
注記 対応国際規格における引用規格 : ISO 9276-1,Representation of results of particle size analysis−
Part 1: Graphical representation
JIS Z 8819-2 粒子径測定結果の表現−第2部 : 粒子径分布からの平均粒子径及びモーメントの計算
注記 対応国際規格における引用規格 : ISO 9276-2,Representation of results of particle size analysis−
Part 2: Calculation of average particle sizes/diameters and moments from particle size distributions
3 用語及び定義
この規格で用いる主な用語及び定義は,次による。
――――― [JIS Z 8829 pdf 3] ―――――
2
Z 8829 : 2021
ISO及びIECは,標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持している。
− ISO Online browsing platform: http://www.iso.org/obp
− IEC Electropedia: http://www.electropedia.org/
3.1
光散乱(light scattering)
異なる光学的な特性をもつ二つの媒体界面において起きる光の伝ぱの変化
(出典 : JIS Z 8890:2017,10001)
3.2
蛍光(fluorescence)
励起後,約10−8 s以内しか持続しないルミネセンス
(出典 : JIS Z 8120:2001,01.01.11)
3.3
ルミネセンス(luminescence)
熱放射以外の放射で,放射,電気などのエネルギーを吸収して物質が励起状態となった後に,吸収した
エネルギーを放射の形で放出する現象
注釈1 ルミネセンスには蛍光,りん光などがある。
(出典 : JIS Z 8120:2001,01.01.10)
3.4
流体力学径(hydrodynamic diameter)
液体中の実粒子と同一の拡散係数をもつ液体中の球形粒子の直径(球相当径)
(出典 : ISO/TS 80004-6:2013,3.2.6)
4 記号及び略語
この規格で用いる主な記号及び略語は,次による。
CCD 電荷結合素子
CMOS 相補型金属酸化物半導体
CV 変動係数(標準偏差を算術平均値で割ったもの)(ISO 27448:2009,3.11) %
Dx 一次元の並進拡散係数 m2/s
Dxy 二次元の並進拡散係数 m2/s
Dxyz 三次元の並進拡散係数 m2/s
η 分散媒の粘度 Pas
nsteps 各粒子の軌跡のステップ数(各粒子が連続して観察されているフレーム数)
T 絶対温度 K
t 時間 s
X 流体力学径 m
X50,0 中位(メジアン)径 : ここでは個数基準である。すなわち,粒子の個数で50 %m
がこの径より小さく,50 %が大きい。
X10,0 積算粒子径分布の10 %に対応した粒子径(個数基準) m
――――― [JIS Z 8829 pdf 4] ―――――
3
Z 8829 : 2021
X90,0 積算粒子径分布の90 %に対応した粒子径(個数基準) m
XPTA 個数基準平均粒子径 m
2
() x 一次元の平均二乗変位 m2
2
xy
(,) 二次元の平均二乗変位 m2
2
xyz
(,,) 三次元の平均二乗変位 m2
5 原理
5.1 一般事項
PTA法は,液体中に分散した粒子の光散乱,蛍光などの光学現象及び粒子のブラウン運動を利用して,
粒子径分布を測定する方法である。試料を光照射(一般的には可視領域の波長のレーザビームによる。)す
ると,粒子の屈折率と周囲の媒体の屈折率との差異によって光散乱が生じる。複数の粒子からの散乱光は,
拡大機構をもつ光学系(例えば,顕微鏡)によって,個々の光点として観察される。一方,粒子が蛍光を
発する場合には,試料を光照射[一般的には,400 nm(紫)から650 nm(赤)までの波長のレーザビーム
による。]することによって,光散乱現象と同時に蛍光が生じ,複数の粒子からの蛍光を拡大光学系を用い
て散乱光同様に個々の光点として観察される。それらの光点は,電荷結合素子(CCD)カメラ又は相補型
金属酸化物半導体(CMOS)カメラのような適切な検出器を用いることで,画像として観察される。光点
の時間的な動きを一連の連続した画像として記録(ビデオキャプチャ)することで,ソフトウェアによっ
て個々の粒子の位置の時間経過に応じた連続的な変化(軌跡)の解析が可能である。
注記1 ナノ粒子トラッキング解析(NTA)法という用語が,歴史的な経緯によって,PTA法を表すた
めに使用される場合もある(例えば,ASTM E2834-12:2012[1])。PTA法はナノ粒子(ISO TS 80004-
1:2015,2.4)だけでなく広範囲の粒子径をカバーする。NTA法は,PTA法の一部ともいえる。
ランダムなブラウン運動をする個々の粒子の軌跡を,フレームからフレームへと追跡することによって,
単位時間当たりの粒子の平均二乗変位(位置の変化)を計算することが可能であり,この変位は,ストー
クス−アンシュタインの式によって粒子の流体力学径に関連付けられる。粒子の移動,すなわち,並進ブ
ラウン運動は三次元の移動であるが,一次元,二次元又は三次元の拡散係数を用いて粒子流体力学径を求
めることが可能である。附属書Aに理論の詳細を示すが,次の式(1)式(3)で要約することが可能である。
注記2 この規格では,“フレーム”は,ビデオキャプチャによって得られる瞬間的な静止画像を意味す
る。
2kTt
x2
() Dtx
B
(pdf 一覧ページ番号 )
3πX
4kTt
xy 2
(,) Dt
xy
B
(pdf 一覧ページ番号 )
3πX
2kTt
xyz 2
(,,) Dtxyz
B
(pdf 一覧ページ番号 )
π X
2
平均二乗変位 () xは,x方向及びy方向において独立して測定される可能性があり,粒子径について二
2
xyから,式(2)に示す関係を
つの独立した値が求められる[式(1)]。ほとんどのPTA法測定装置では,(,)
用いて粒子径を評価する。三つの式のいずれにおいても,粒子は二次元的に運動するとは想定されていな
いことに留意する必要がある。三次元の自由運動をしている粒子を,xy観察平面上へ二次元的に射影した
像が観察される。附属書Aに示すように,粒子の運動ベクトルのx方向,y方向及びz方向の成分は独立
――――― [JIS Z 8829 pdf 5] ―――――
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JIS Z 8829:2021の引用国際規格 ISO 一覧
- ISO 19430:2016(MOD)
JIS Z 8829:2021の国際規格 ICS 分類一覧
- 19 : 試験 > 19.120 : 粒度分析.ふるい分け
JIS Z 8829:2021の関連規格と引用規格一覧
- 規格番号
- 規格名称
- JISZ8819-1:1999
- 粒子径測定結果の表現―第1部:図示方法
- JISZ8819-2:2019
- 粒子径測定結果の表現―第2部:粒子径分布からの平均粒子径及びモーメントの計算