顆粒測(cè)試知多少之基礎(chǔ)知識(shí)
wenfeng丨2年前丨行業(yè)新聞丨275丨
1、粒度測(cè)量介質(zhì)的作用和要求
粒度測(cè)量通常是將樣品置于某種液體或氣體中,形成一定顆粒濃度的均勻懸浮的懸浮液,這種均勻懸浮液通過(guò)測(cè)量窗口時(shí)就可以進(jìn)行粒度測(cè)量。這里所用的液體或氣體是起媒介作用的物質(zhì),稱為介質(zhì)。
介質(zhì)的作用有兩個(gè),一是媒介作用,即作為樣品均勻分散的載體;二是起分散作用,促使“團(tuán)聚”的顆粒分離成單體顆粒。
粒度測(cè)量的介質(zhì)通常有下列要求:
1)純凈;
2)不與顆粒發(fā)生化學(xué)反應(yīng);
3)與顆粒具有良好的親和性,即對(duì)顆粒表面具有良好的潤(rùn)濕作用;
4)使顆粒具有適當(dāng)?shù)某两禒顟B(tài)。
常見(jiàn)樣品所用分散介質(zhì)如表1所示。
表1 常見(jiàn)樣品所用分散介質(zhì)
碳酸鈣
水
滑石
水 30%乙醇+水
高嶺土
石墨
水 乙醇
二氧化硅
鋁粉
水 水+甘油
金剛石
淀粉
辛醇
氧化鋁
藥品
油 水
2、什么叫分散劑?常用分散劑有哪些?
分散劑是指加入到粒度測(cè)量介質(zhì)中能提高顆粒表面與介質(zhì)間親和性,使顆粒在介質(zhì)中達(dá)到易浸潤(rùn)又保持分散狀態(tài)的物質(zhì);或能產(chǎn)生空間位阻在顆粒表面形成完整覆蓋層從而防止顆粒間團(tuán)聚的物質(zhì)。常用的無(wú)機(jī)分散劑有六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉等;有機(jī)小分子分散劑,如各類表面活性劑(包括洗滌劑);高分子分散劑,如聚丙烯酸鈉鹽,聚乙烯醇等。
分散劑的作用有兩個(gè):一是加快“團(tuán)?!苯饩鬯俣?,縮短分散時(shí)間;二是延緩顆粒再次團(tuán)聚的時(shí)間,保持顆粒長(zhǎng)時(shí)間處于分散狀態(tài)。
常見(jiàn)樣品所適用的分散劑如表2所示。
表2 常見(jiàn)樣品所適用的分散劑
CaCO3
焦磷酸鈉 聚丙烯酸鈉
石墨
碳化硅
白剛玉
羧甲基纖維素鞣酸
六偏磷酸鈉
六偏磷酸鈉
滑石
焦磷酸鈉 六偏磷酸鈉
鋁粉
焦磷酸鈉
高嶺土
六偏磷酸鈉 焦磷酸鈉
石英粉
焦磷酸鈉
3、分散劑的用法及用量
分散劑應(yīng)在測(cè)量前先按一定比例與水混合并使之完全溶解。分散劑與水的比例為0.005%~0.05%(重量)之間,以不產(chǎn)生飽和溶液為限。
4、為什么粒度分布測(cè)量不能規(guī)定一個(gè)固定的百分比濃度?
在常見(jiàn)的粒度分布測(cè)量過(guò)程中,都要對(duì)懸浮液濃度進(jìn)行控制,但一般都無(wú)法規(guī)定一個(gè)固定的百分比濃度,原因是粒度測(cè)量過(guò)程中的合適濃度往往是以顆粒數(shù)來(lái)決定的。由于樣品的比重不同、粒度不同,比重大和粒度粗的樣品就要多一些才能達(dá)到系統(tǒng)要求的顆粒個(gè)數(shù),比重小和粒度細(xì)的樣品只要較少的量就可以達(dá)到系統(tǒng)要求的顆粒個(gè)數(shù),因此就粒度測(cè)試系統(tǒng)而言,無(wú)法固定百分比濃度。一般來(lái)說(shuō),懸浮液的百分比濃度大約在0.01%-0.1%之間。
5、粒度分布測(cè)量中濃度對(duì)結(jié)果有什么影響?
一般地,粒度分布測(cè)量是通過(guò)系統(tǒng)識(shí)別和接收光信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。而光信號(hào)的強(qiáng)弱又是由懸浮液中的顆粒個(gè)數(shù)決定的。以激光法為例,懸浮液中顆粒濃度越高,散射光信號(hào)越強(qiáng),但隨之而來(lái)的復(fù)散射的現(xiàn)象同時(shí)加劇,影響測(cè)量結(jié)果;反之懸浮液中的顆粒濃度越低,雖然復(fù)散射現(xiàn)象得到緩解,但信噪比下降,代表性也不夠。其它粒度分布測(cè)量方法的情況也類似,所以在粒度分布測(cè)量過(guò)程中合適的顆粒濃度很重要。
6、粒度分布測(cè)量中所顯示的“顆粒濃度”的含義是什么?
粒度分布測(cè)量中所顯示的“濃度”一般是所接收的光信號(hào)的大小,是與顆粒數(shù)目有關(guān)的量,一般稱光學(xué)濃度,不是百分比濃度。對(duì)激光法來(lái)說(shuō),懸浮液中顆粒數(shù)越多,光學(xué)濃度越大(但如果顆粒過(guò)多,光學(xué)濃度反而減?。?;對(duì)沉降法來(lái)說(shuō),懸浮液中顆粒數(shù)越多,光學(xué)濃度越小。
7、電阻法顆粒計(jì)數(shù)器(庫(kù)爾特儀)粒度測(cè)量原理
電阻法(庫(kù)爾特)顆粒計(jì)數(shù)器粒度測(cè)量原理是小孔電阻原理,如下圖所示。小孔管浸泡在電解液中,小孔管內(nèi)外各有一個(gè)電極,電流通過(guò)孔管壁上的小圓孔從陽(yáng)極流到陰極。小孔管內(nèi)部處于負(fù)壓狀態(tài),因此管外的液體將流動(dòng)到管內(nèi)。測(cè)量時(shí)將顆粒分散到液體中,顆粒就跟著液體一起流動(dòng)。當(dāng)其經(jīng)過(guò)小孔時(shí),小孔的橫截面積變小,兩電極之間的電阻增大,電壓升高,產(chǎn)生一個(gè)電壓脈沖。當(dāng)電源是恒流源時(shí),可以證明在一定的范圍內(nèi)脈沖的峰值正比于顆粒體積。儀器只要測(cè)出每一個(gè)脈沖的峰值,即可得出各顆粒的大小,由各脈沖值即可統(tǒng)計(jì)出粒度的分布。
庫(kù)爾特儀示意圖
8、光阻法液體顆粒計(jì)數(shù)器的測(cè)量原理和分類
光阻法顆粒計(jì)數(shù)器是隨著潔凈度測(cè)量和污染度監(jiān)測(cè)而發(fā)展起來(lái)的一種測(cè)量方法,按測(cè)量對(duì)象分成兩種:一種是對(duì)氣體中顆粒進(jìn)行大小和數(shù)量測(cè)量的俗稱粒子計(jì)數(shù)器,也稱塵埃計(jì)數(shù)器;另一種是對(duì)液體中顆粒進(jìn)行大小和數(shù)量測(cè)量的,稱為光阻法液體顆粒計(jì)數(shù)器。
光阻法液體顆粒計(jì)數(shù)器主要由進(jìn)樣系統(tǒng)、敏感區(qū)、計(jì)數(shù)系統(tǒng)等部分組成。顆粒進(jìn)到敏感區(qū),光路被阻隔,光電接收器上接收到光電強(qiáng)度變化,并轉(zhuǎn)換成電壓脈沖信號(hào),經(jīng)不同電壓閥(或脈沖高度分析器通道)分別記錄不同大小顆粒通過(guò)的數(shù)量。
按儀器測(cè)量用途可分為用于油相和水相介質(zhì)中固體顆粒的測(cè)量;按儀器的測(cè)量方式可分為固定粒徑檔、可設(shè)定粒徑檔和不設(shè)定粒徑檔三種類型。
9、“藥典”中為什么規(guī)定用光阻法液體顆粒計(jì)數(shù)器測(cè)量藥液中微粒?測(cè)量時(shí)應(yīng)注意哪些方面?
美國(guó)藥典、中國(guó)藥典中均采用光阻法進(jìn)行微粒項(xiàng)目檢測(cè),這是因?yàn)楣庾璺z測(cè)微粒具有簡(jiǎn)潔、快速、靈敏度高等特點(diǎn)。與光阻法相比,電阻法操作繁瑣、小孔管易堵塞、儀器穩(wěn)定性差、靈敏度偏低、平衡時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。
測(cè)量時(shí)應(yīng)注意懸浮液濃度不能太高,否則顆粒通過(guò)光路會(huì)有重合、連計(jì)現(xiàn)象,影響計(jì)數(shù)結(jié)果。此外,攪拌應(yīng)使顆粒能懸浮起來(lái)又不產(chǎn)生氣泡,否則氣泡會(huì)作為“顆?!庇?jì)數(shù)在內(nèi)。
10、如何進(jìn)行光阻法顆粒計(jì)數(shù)器的粒徑校準(zhǔn)?
用已知粒徑的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校準(zhǔn)時(shí),中位電壓(或內(nèi)置脈沖高度分析器通道)和粒徑相對(duì)應(yīng)。當(dāng)計(jì)數(shù)器不具備電壓可調(diào)功能時(shí),可以用脈沖高度分析器替代。
顆粒計(jì)數(shù)器的校準(zhǔn)和其他粒度儀一樣,至少一年一次。校準(zhǔn)要包括粒徑校準(zhǔn)、粒徑分辨力校準(zhǔn)、計(jì)數(shù)準(zhǔn)確性校準(zhǔn)和進(jìn)樣體積校準(zhǔn)。
?。ㄗⅲ何恼虏糠謨?nèi)容來(lái)源于《顆粒測(cè)試基礎(chǔ)知識(shí)100問(wèn)》)
(來(lái)源:中國(guó)粉體網(wǎng))
發(fā)布者:歪瑞谷的