粒度測(cè)試基礎(chǔ)知識(shí)

        一、粒度的定義及粒度分布的概念
所謂粒度就是顆粒的直徑、大小或大小。真正的粉末顆粒，如滑石粉、碳酸鈣、水泥等，具有不規(guī)則的形狀。如何描述粒度？事實(shí)上，到目前為止，任何粒度測(cè)量?jī)x器都使用與球體相同的真實(shí)粒子。顆粒比較法衡量的是顆粒大小，即“如果顆粒是球體，那么它應(yīng)該（相當(dāng)于）這么大”。粒度的科學(xué)定義如下：當(dāng)被測(cè)粒子的某一物理性質(zhì)或物理行為*接近于某一直徑的均質(zhì)球體（或其組合）時(shí)，該球體（或其組合）的直徑為作為被測(cè)粒子 粒子的等效粒徑（或粒徑分布）。
不同原理的儀器，選擇與顆粒大小相關(guān)的不同物理性質(zhì)或行為來測(cè)量其尺寸，例如激光粒度儀選擇顆粒的光散射特性，沉降裝置選擇顆粒的沉降特性在液體中，篩分方法選擇顆粒是否能通過篩子，等等。由于不同儀器在等效時(shí)選擇相同粒子的不同物理性質(zhì)作為參考量，因此當(dāng)用于測(cè)量相同的不規(guī)則粒子時(shí)，結(jié)果可能會(huì)有所不同。有時(shí)即使是原理相同的儀器，測(cè)試條件也不同，結(jié)果也不同。例如，篩分測(cè)量的結(jié)果與振動(dòng)篩子的時(shí)間有關(guān)。
粒度用于描述粒子的大小。粉末樣品的每個(gè)顆粒具有不同的尺寸。這時(shí)，粒度分布可以更全 面地描述樣品顆粒的整體尺寸。粒度分布是指各種尺寸的粒子占粒子總數(shù)的比例?？捎帽砀瘢６确植急恚┗蚯€表示。 2、幾種常用的現(xiàn)代粒度測(cè)量?jī)x器的比較
2 幾種現(xiàn)代常用粒度測(cè)量?jī)x器的比較
2.1 激光粒度儀
原理：根據(jù)光散射現(xiàn)象，粒子越小，散射角越大的現(xiàn)象（可稱為靜態(tài)光散射）
理論測(cè)量范圍：0.05~2000μm
優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)態(tài)范圍大，測(cè)量速度快，操作簡(jiǎn)單，重復(fù)性好
缺點(diǎn)：分辨率低，不適合測(cè)量均勻性樣品
2.2 Coulter（電阻法）粒子計(jì)數(shù)器
原理：小孔阻力原理
理論測(cè)量范圍：1～256μm
優(yōu)點(diǎn)：分辨率高，重復(fù)性好，操作更簡(jiǎn)單
缺點(diǎn)：容易堵孔，動(dòng)態(tài)范圍小，不適合測(cè)量分布范圍廣的樣品，如水泥
2.3 沉降計(jì)（包括重力沉降、離心沉降、光貫沉降、沉降管、移液管等）
原理：沉淀原理, 斯托克斯原理，根據(jù)顆粒的沉降速度測(cè)量顆粒的大小。
理論測(cè)量范圍：離心沉降：0.01～100μm 其他：2～100μm
優(yōu)點(diǎn)：原理直觀，成本低
缺點(diǎn)：操作復(fù)雜，結(jié)果受環(huán)境和操作者影響較大，重復(fù)性差
2 .4 動(dòng)態(tài)光散射 (PCS)
原理：根據(jù)液體中小顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)，溶液中局部顆粒濃度發(fā)生變化，導(dǎo)致散射光強(qiáng)度隨時(shí)間變化。通過分析散射光的自相關(guān)性，計(jì)算出粒子的運(yùn)動(dòng)速度，*后測(cè)量出粒子的大小。
測(cè)量范圍：2nm~2000nm(2μm)
2.5 粒子圖像工作站
原理：顯微鏡法結(jié)合數(shù)字圖像處理技術(shù)
理論測(cè)量范圍：0.5~1200μm
優(yōu)點(diǎn)：高分辨率和可觀察的粒子形態(tài)和狀態(tài)
此外，粒子圖像工作站采用直接測(cè)量方法。不用于上述類型的測(cè)試設(shè)備，不需要通過光散射、沉降時(shí)間等建立比例關(guān)系進(jìn)行測(cè)試?？芍苯荧@取顆粒的圖像照片，更加直觀，也消除了因儀器部件問題導(dǎo)致的測(cè)試不準(zhǔn)確。顆粒圖像工作站采用高清工業(yè)相機(jī)，通過光學(xué)顯微鏡設(shè)備對(duì)需要檢測(cè)的顆粒樣品進(jìn)行拍照。使用專門開發(fā)的粒子圖像分析軟件將所有圖像拼接處理后，即可得到每個(gè)粒子的投影面積。 、粒度等數(shù)據(jù)，經(jīng)過進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)計(jì)算，即可得到所需數(shù)據(jù)。獲得形狀參數(shù)的能力是其*大的優(yōu)勢(shì)。除了粒子圖像工作站，沒有其他儀器可以獲取球度和縱橫比等形狀參數(shù)。而且其價(jià)格適中，操作方便，是眾多行業(yè)顆粒檢測(cè)的優(yōu)選儀器之一。