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湿法粒度仪阅读:26

湿法粒度仪,是一种用于测量固体颗粒在液体分散介质中粒径分布的精密分析仪器

主要组成

  1.激光光源系统

  通常采用氦氖激光或半导体激光器,提供稳定、单色、高强度的光束,确保测量精度。

  2.样品分散系统

  包括循环泵、超声分散器和样品池。

  循环泵使颗粒悬浮液在密闭管路中流动,保证取样代表性。

  超声分散器用于打破颗粒团聚,使颗粒充分分散在液体中。

  3.光学检测系统

  由多个环形或阵列式光电探测器组成,分布在前向、侧向和后向角度,用于接收全角度散射光信号。

  4.数据处理系统

  配套软件对采集的散射光信号进行数学反演,生成粒度分布图、累积曲线,并提供统计结果(如平均粒径、比表面积估算等)。

优势特点

  1.测量速度快:通常几十秒内完成一次分析。

  2.重复性好:自动化操作,减少人为误差。

  3.动态范围宽:可测粒径范围一般为0.1μm~1000μm。

  4.样品用量少:仅需几毫克至几克样品。

  5.结果直观:提供完整的粒度分布曲线和统计数据。

工作流程

  1.准备分散介质

  根据样品性质选择合适的液体(常用去离子水、乙醇、异丙醇等),确保颗粒不溶解、不反应且易于分散。

  2.添加样品

  将少量待测粉末加入分散介质中,形成适度浓度的悬浮液(浓度过高会导致多重散射,影响结果)。

  3.开启超声分散

  启动超声装置,持续数秒至数分钟,消除颗粒团聚,达到良好分散状态。

  4.开始测量

  启动循环泵,使悬浮液流经测量区,激光照射颗粒并采集散射信号,软件自动计算粒度分布。

  5.清洗系统

  测量完成后,用分散介质反复冲洗管路和样品池,防止交叉污染。

注意事项

  1.选择合适的分散介质

  避免颗粒溶解、溶胀或发生化学反应。对于疏水性颗粒,可添加少量分散剂(如六偏磷酸钠、十二烷基硫酸钠)提高分散稳定性。

  2.控制样品浓度

  浓度过高会导致光散射信号饱和,过低则信噪比差。应通过遮光度(通常控制在10%~20%)来调节。

  3.充分分散

  超声时间和功率需优化,避免过度超声导致颗粒破碎。

  4.定期清洗维护

  每次测试后必须彻底清洗流路、样品池和泵管,防止残留物堵塞或污染后续样品。

  5.校准与验证

  定期使用标准微球进行仪器校准,确保测量准确性。

主要应用

  1.质量控制:在生产过程中监控粉体产品的粒度一致性。

  2.研发优化:研究不同工艺参数对颗粒大小的影响。

  3.产品分级:评估研磨、粉碎、喷雾干燥等工艺效果。

  4.法规符合性:满足医药、食品等行业对颗粒特性的标准要求(如中国药典、USP)。

工作原理

  湿法粒度仪基于激光衍射(散射)技术。当一束激光穿过含有均匀分散颗粒的液体时,颗粒会向各个方向散射光线。散射光的角度与颗粒的大小密切相关:大颗粒产生的散射角小,小颗粒产生的散射角大。

  仪器通过分布在不同角度的光电探测器收集散射光信号,利用米氏理论或夫琅禾费衍射理论进行反演计算,最终得到颗粒的粒径分布曲线,包括D10、D50(中位径)、D90等关键参数。

选购要点

  一、应用需求适配性

  1.样品特性匹配:若样品可分散于液体(如水、有机溶剂)且不发生化学反应,优先选择湿法。湿法尤其适用于超细粉体(如纳米材料)、悬浮液、乳浊液及易团聚物料,因液体介质能有效抑制粉尘飞扬并增强分散效果。

  2.行业特殊要求:制药、化工等领域需关注仪器是否满足洁净标准;环保领域可能要求实时在线监测功能。

  二、核心性能指标

  1.测量范围与精度:根据样品粒径分布选择合适量程,避免过度追求宽量程导致精度下降。注意标称范围的实际有效性,部分仪器虽标注较宽区间,但两端精度可能受限。

  2.准确性与重复性:湿法通过闭路循环系统保证较高重复性,需验证仪器在不同浓度下的测量偏差。建议选择经过第三方认证的设备,确保数据可靠性。

  3.分辨率表现:高分辨率可区分相近粒径颗粒,对多峰分布样品尤为重要。需关注仪器对微小粒径差异的识别能力。

  三、样品处理能力

  1.进样系统适配性:配备超声震荡或机械搅拌功能的仪器可提升难分散样品的测试效果。对于黏性样品,需评估是否支持表面活性剂添加及动态分散模式。

  2.浓度范围宽容度:优质仪器应能适应从低浓度到高遮光度的广泛范围,避免频繁稀释或浓缩操作影响效率。

  四、自动化与操作体验

  1.智能操作系统:优先选择具备中文界面、自动对中和自检功能的机型,降低操作复杂度。支持一键测量与数据导出的软件可显著提升工作效率。

  2.清洗维护便捷性:湿法仪器需定期清洁管路和样品池,选择模块化设计、支持快速拆卸的产品可减少维护时间。

  五、稳定性与售后服务

  1.仪器稳定性验证:考察仪器长时间运行的稳定性,特别是激光器和检测器的耐久性。

  2.厂商技术支持:选择提供专业培训、本地化服务网点的品牌,确保故障及时响应。关注耗材供应周期和成本。

  六、性价比考量

  1.功能配置平衡:基础型设备满足常规检测即可,研究型用户可选择多光谱分析或高速采样功能。

  2.长期使用成本:综合考虑耗材费用、能耗及维修率,进口仪器初期投入高但寿命长,国产设备性价比高但需关注核心部件质量。

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