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快速了解颗粒的粒径

1.小颗粒
粒子其实是微小的物体,是可以独立存在的基本单位。它们在宏观上非常小,但在微观上仍然含有大量的物质分子。广义而言,空气中的液滴、水中的气泡、乳液中的油滴也可以看作颗粒。
2.粒子系统
粒子存在的基本条件在于粒子周围存在另一种介质,形成两相,两相界面的存在是粒子存在的必要条件。
3.粒度
粒度对粒子的性质有很大的影响。以水泥为例,细水泥粉的水化硬化速度比粗水泥粉快。原因是细粉颗粒小,与周围介质(水)接触的表面积大,表面分子多,所以活性大,与周围介质的化学反应更快。颗粒越小,表面分子的比例越大,所以化学活性越强。因此,越来越多的关注粒径是必然的。
4.粒度的定义
粒径叫粒径,对于球形颗粒应该叫粒径。由于颗粒形状通常不是球形,很难用一个尺度来表示,所以必须采用等效粒径的概念。
例如,当量体积颗粒直径是与该颗粒体积相同的均匀球体的直径;
等效表面积颗粒尺寸是均质球体的直径等于这个颗粒的表面积;
沉降粒径是均质球体的直径等于该颗粒的沉降速度;
筛粒度就是刚好能通过这个颗粒筛孔的尺寸。
从上面可以看出,粒度的概念并不简单。对于非球形颗粒,不同测量方法得到的等效粒径的含义是不同的,测量结果也会有所不同。
5.标准粒子
为什么一定要用球形颗粒来测试粒度仪的标准颗粒物?根据粒径的定义,我们知道只有球形粒子才有的粒径,即任何原理和方法测得的粒径都是相同的。非球形颗粒用不同原理的仪器检测,不能得到一致的结果,也不能作为标准物质,因为它们没有的粒径。
6.粒子数的大小怎么表示?
由相同尺寸的粒子组成的粒子群称为单分散粒子群。事实上,单分散粒子群非常少。粒子群通常由大量不同大小的粒子组成。以粒径为横坐标,以颗粒含量(体积含量、数量含量、表面积含量等)为横坐标。)在以单位粒径宽度为纵坐标内,绘制的曲线称为粒径分布曲线(也称为频率分布)。如果纵坐标采用一定粒径颗粒的累积含量,画出的曲线称为累积分布曲线(也称积分分布)。颗粒含量有很多不同的含义需要注意,它们之间有很大的差异。体积含量是常用的,所以叫体积粒度分布曲线。
为了更简单地描述粒度分布,通常选择累积分布曲线上的三个点来描述颗粒群的分布特征,如d50、d10和d90,它们分别代表50%、10%和90%的累积分布。单位是微米。其中,d50常被称为中值粒径(中值直径),是应用泛的。平均直径、比表面积或其他统计粒度也可以代表颗粒群的粒度分布特征。使用上述粒度时,需要注意颗粒含量的标准是体积还是数量,或者其他计量单位。
7.粒度分布函数
一些粒子群的粒径分布服从一定的特殊规律,粒子含量与粒径的关系可以用数学函数来描述,这种函数称为粒径分布函数。如正态分布、对数正态分布、松香-拉姆勒分布等。
8.我的样品通过了多少个“筛网”?网格是什么意思?
目的是表示筛孔的大小,每英寸筛网的孔数称为目数。目数越大,筛孔越小。不同国家对网目尺寸的标准不同,所以“网目”的含义也不同。附工程筛尺寸对照表。工程筛尺寸对照表
目 μm
目 μm
目 μm
目 μm
2.5
7925
12
1397
60
246
270
53
3.0
6580
14
1168
65
220
325
47
3.5
5513
16
991
80
198
425
33
4.0
4599
20
833
100
165
500
25
5.0
3962
24
701
110
150
625
20
6.0
3327
27
589
115.5
124
800
15
7.0
2794
32
495
170.5
88
1250
10
8.0
2362
35
417
180
83
2500
5
9.0
1981
40
350
20 0
74
6250
2
10
1651
47.5
295
250
61
12500
1
9.颗粒大小分类
不同的行业有不同的分类方法。一般来说,粒子可以根据大小分为纳米粒子;超细颗粒(亚微米);颗粒、细粒、粗粒,以及比粗粒大的都叫“块”,而不是“粒”。
10.测量颗粒尺寸的常用方法
确定颗粒大小的方法有很多。常用的有显微镜、筛分、重力沉降、离心沉降、电阻计数(coulter)、激光衍射/散射、电子显微镜、超声波、bet法、通气法等。
11.常用粒度测定方法的比较
1.筛分原理:机械分离取决于筛孔的大小。优点是简单直观。动态范围小,常用于40 ~ 40 μm以上颗粒的测定,缺点:速度慢,一次只能测一个筛余值,不足以反映颗粒尺寸分布;很难做出细小的筛孔。误差较大,通常达到10%-20%;小颗粒因团聚难以通过筛网;存在人为错误,导致可信度下降。
2.和解原则:斯托克斯定律。缺点:动态范围窄;小颗粒沉降速度很慢,非球形颗粒误差大;不适合混合物料,因为密度一致性差;重力沉降仪适用于10微米以上的粉体,如果颗粒很细的话需要离心沉降。
3.库尔特电阻法原理:对粒子通过小孔时产生的电阻脉冲进行计数。优点:粒子总数可以确定,等价概念明确;操作简单。缺点:动态范围小,1: 20左右;对介质的电学性质有严格的要求;很容易堵小孔。
4.显微原理:光学成像。优点:简单直观;可用于形态学分析。缺点:动态范围窄,1:20;测量时间长,20分钟左右;样品制备复杂;抽样代表性差;超细颗粒很难分散,由于衍射极限无法检测。
5.电子显微镜原理:电子成像。优点:直观;高分辨率。缺点:采样量小,不具有代表性,制样操作复杂;仪器很贵。
6.激光粒度分析仪原理:激光衍射/散射。优点:测量速度快,1分钟左右;动态范围大,约1: 1000以上;重复性好;精度和分辨率高;操作简单;它可以跟踪、测试和分析动态颗粒群,是目前的粒度分析仪。在很多场合可以替代其他测量方法,是粒度分析仪的发展方向。
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