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濕法激光粒度儀:分散介質選擇的核心原則與實踐

發布日期: 2025-12-18
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  濕法激光粒度儀憑借“分散均勻、檢測精準”的優勢,成為粉體材料粒度分析的主流設備。分散介質作為顆粒分散與光信號傳播的載體,其選擇直接影響顆粒分散效果、檢測信號穩定性及最終數據可靠性。若介質選擇不當,易導致顆粒團聚、信號干擾或顆粒性質改變,引發檢測誤差。下面將聚焦分散介質選擇的核心原則,為實驗室精準檢測提供科學依據。
  與顆粒的化學相容性是首要原則,杜絕顆粒與介質的不良相互作用。相容性核心在于“不反應、不溶解、不吸附”:首先,介質需與顆粒無化學反應,如檢測金屬氧化物顆粒時,避免選用酸性介質,防止氧化腐蝕或生成新物質;檢測有機物顆粒時,嚴禁使用可與其發生溶解的溶劑,例如分析聚乙烯顆粒應選用水而非有機溶劑。其次,介質不能改變顆粒表面特性,對于表面帶有活性基團的納米顆粒,需避免介質中離子吸附導致的顆粒團聚;同時,介質自身應具備化學穩定性,在檢測過程中不發生分解、變質,確保分散體系長期穩定。
 

濕法激光粒度儀

 

  折射率匹配度直接關乎檢測精度,需實現光信號的有效區分。激光粒度儀基于米氏散射原理工作,顆粒與介質的折射率差異是產生散射信號的核心條件。若兩者折射率過于接近,散射信號會大幅減弱,導致小顆粒檢測靈敏度下降;若差異過大,易產生強背景干擾。選擇時需遵循“適度差異”原則:對于透明顆粒(如石英砂),可選用水作為介質,其折射率(1.33)與石英(1.55)形成合理差異;對于高折射率顆粒(如金剛石,折射率2.42),建議選用折射率稍高的乙醇(1.36),縮小與顆粒的折射率差距以減少信號干擾。部分儀器配備折射率數據庫,可根據顆粒材質快速匹配推薦介質。
  分散能力適配性是保障顆粒單分散的關鍵,需打破顆粒團聚狀態。顆粒在自然狀態下易因范德華力形成團聚體,介質需通過自身性質或添加分散劑實現顆粒分散。對于疏水性顆粒(如炭黑),可選用油性介質(如煤油)并添加Span類分散劑,增強顆粒與介質的親和力;對于親水性顆粒(如碳酸鈣),水是基礎介質,可通過調節pH值或添加十二烷基苯磺酸鈉等分散劑,破壞顆粒間的團聚力。同時,介質的粘度需適中:粘度過低易導致顆粒沉降過快,影響檢測穩定性;粘度過高則會阻礙顆粒分散,且增加光信號傳播阻力,建議選擇粘度在1-10mPa·s范圍內的介質。
  安全性與經濟性是工業應用的重要考量。實驗室檢測需優先選用無毒、無腐蝕性、不易燃的介質,如檢測食品級顆粒時,必須選用食品級純水或乙醇,避免介質殘留污染;檢測化工危險品顆粒時,需選用與顆粒不發生燃燒、爆炸反應的惰性介質(如礦物油)。經濟性方面,在滿足檢測要求的前提下,應優先選擇來源廣泛、成本低廉的介質,如水、乙醇等,降低長期檢測成本;對于特殊需求的檢測,可通過優化介質用量或回收處理,提升經濟性。
  分散介質的選擇需建立在“多維度匹配”基礎上:以相容性為前提,折射率匹配度為核心,分散能力為保障,兼顧安全與經濟。建議在檢測前通過小批量試驗驗證介質適用性,觀察顆粒分散狀態與信號穩定性;同時建立介質選擇臺賬,根據不同顆粒材質形成標準化方案。若需精準匹配特定顆粒的分散介質,可聯系儀器廠家獲取定制化技術支持,確保每一次檢測數據都精準可靠。
 
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