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顆粒測試基礎(chǔ)知識

1、顆粒
顆粒其實就是微小的物體，是組成物體的能獨立存在的基本單元，宏觀很小，但微觀仍包含了大量的物質(zhì)分子。廣義說來，空氣中的霧滴，水中的氣泡，乳濁液中的油滴也可看作是顆粒。
2、顆粒體系
顆粒能夠存在基本條件在于顆粒的周圍還存在另一種介質(zhì)，形成2種相，2相界面的存在才是顆粒存在的必要條件。
3、顆粒大小
顆粒大小對顆粒的性質(zhì)影響很大。以水泥為例，細(xì)水泥粉末水化變硬的速度快于粗水泥粉末。原因在于細(xì)粉顆粒小，與周圍介質(zhì)（水）接觸的表面積大，表面的分子多，因此活性就大，，與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)度速度也越快。顆粒越小，表面分子的比例越大，因此化學(xué)活性就越強。因此顆粒大小越來越受到關(guān)注也是必然的。
4．顆粒粒徑的定義
顆粒大小通稱顆粒粒度，對球形顆粒來說應(yīng)稱為粒徑。由于顆粒形狀通常不是球體，難以用一個尺度來表示，于是不得不采用等效粒徑的概念。
如等效體積粒徑即是與此顆粒體積相等的同質(zhì)球體的直徑；
等效表面積粒徑即與此顆粒表面積相等的同質(zhì)球體的直徑；
沉降粒徑即與此顆粒沉降速度相等的同質(zhì)球體的直徑；
篩分粒徑即恰能通過此顆粒的篩孔的尺寸。
由以上所述可以看出，顆粒大小這一概念并不簡單。對于非球形顆粒而言，使用不同的測量方法得到的等效粒徑的意義不同，測得的結(jié)果也會存在差異。
5、標(biāo)準(zhǔn)顆粒
用以檢驗粒度儀的標(biāo)準(zhǔn)顆粒物質(zhì)為什么必須用球形顆粒？根據(jù)顆粒粒徑的定義我們知道只有球形顆粒才會有*的粒徑，也就是用任何原理和方法測得的粒徑都相同。非球形顆粒用不同原理的儀器測試則不會獲得一致的結(jié)果，不會有*的粒徑，所以不能用作標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
6．怎樣表示顆粒群體的粒度大小？
由同一粒徑顆粒組成的顆粒群稱為單分散顆粒群。實際上單分散顆粒群是極少的。顆粒群體通常由大量大小不同的顆粒組成。以粒度為橫坐標(biāo)，以顆粒單位粒徑寬度內(nèi)的顆粒含量（體積含量、個數(shù)含量、表面積含量等）為縱坐標(biāo)，繪出的曲線稱為粒度分布曲線（又稱頻率分布）。如果縱坐標(biāo)采用某一粒度下顆粒的累積含量則繪出的曲線稱為累積分布曲線（又稱積分分布）。需要注意的顆粒含量有多種不同的意義，它們之間差別很大。常用的是體積含量，因此稱為體積粒度分布曲線。
為了更簡單地描述顆粒的粒度分布，常選取累積分布曲線上的3個點描述顆粒群的分布特征，如D50,D10,D90,它們分別表示累積分布為50%，10%和90%的粒徑大小。單位為微米。其中D50又常被稱為中值粒徑（中位徑）用途zui廣。平均徑，比表面積，或其他統(tǒng)計粒徑也可以表示顆粒群體的大小分布特征。使用以上粒徑是還需注意顆粒含量的基準(zhǔn)是體積還是個數(shù)抑或是其他計量單位。
7．粒度分布函數(shù)
有些顆粒群體粒度分布服從一定特殊規(guī)律，可以用數(shù)學(xué)函數(shù)描述顆粒含量隨顆粒大小的變化關(guān)系，這些即粒度分布函數(shù)。如正態(tài)分布,對數(shù)正態(tài)分布，羅辛．拉母勒分布（Rosin-Rammler）等等.。
8．通常說我的樣品通過多少“目”篩，目是什么意思？
目是表示篩孔大小的一種方法，篩網(wǎng)每英寸有多少孔稱為多少目。目數(shù)越大篩孔越小。各國的篩孔規(guī)格有不同的標(biāo)準(zhǔn)，因此“目”的含義也不相同。附工程技術(shù)篩孔尺寸對照表。工程技術(shù)篩孔尺寸對照表 

9．顆粒大小分類

不同行業(yè)有不同的分類方法。一般而言，顆粒按大小可分為納米顆粒；超微顆粒（亞微米）；微粒，細(xì)粒，粗粒，比粗粒大的則稱為“塊”而不稱為“粒”了。
10．測定顆粒大小常用方法
測定顆粒大小的方法很多。常用的有顯微鏡，篩分，重力沉降，離心沉降，電阻計數(shù)（庫爾特），激光衍射/散射，電鏡，超聲，bet法，透氣法等。
11、 測定顆粒大小的常用方法的比較
１．篩分  原理：依賴篩孔大小的機械分離作用。優(yōu)點是簡單直觀。動態(tài)范圍較小，常用于大于４０μm的顆粒測定。 缺點：速度慢，一次只能測量一個篩余值，不足以反映粒度分布；微小篩孔制作困難；誤差大，通常達到10%-20%；小顆粒由于團聚作用通過篩孔困難；有人為誤差，導(dǎo)致可信度下降。
2．沉降  原理：斯托克斯定律。缺點：動態(tài)范圍窄；小粒子沉降速度很慢，對非球型粒子誤差大；由于密度一致性差，不適用于混合物料；重力沉降儀適用于10微米以上的粉體，如果顆粒很細(xì)則需要離心沉降。
3．庫爾特電阻法  原理：顆粒通過小孔時產(chǎn)生的電阻脈沖計數(shù)。優(yōu)點：可以測定顆?？倲?shù)，等效概念明確；操作簡便。缺點：動態(tài)范圍小，1：20左右；對介質(zhì)的電性能有嚴(yán)格要求；容易出現(xiàn)堵塞小孔現(xiàn)象。
4．顯微鏡法  原理：光學(xué)成像。優(yōu)點：簡單直觀；可作形貌分析。缺點：動態(tài)范圍窄，1：20；測量時間長，約20分鐘；樣品制備操作較復(fù)雜；采樣的代表性差；對超細(xì)顆粒分散有一定的難度，受衍射極限的限制，無法檢測超細(xì)顆粒。
5．電鏡  原理：電子成像。優(yōu)點：直觀；分辨率高。缺點：取樣量少，沒有代表性，樣品制備操作復(fù)雜；儀器價格昂貴。
6．激光粒度儀  原理：激光衍射／散射。優(yōu)點：測量速度快，約1分鐘；動態(tài)范圍大，約1：1000以上；重復(fù)性好；準(zhǔn)確度高，分辨率高；操作簡便；可對動態(tài)顆粒群進行跟蹤測試分析，是目前的粒度儀，在很多場合可替代其他測量方法，是粒度儀發(fā)展的方向。