激光粒度分析儀是一種基于光散射原理的高精度顆粒測(cè)量?jī)x器,廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、工業(yè)生產(chǎn)及環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。其核心原理是:當(dāng)激光束照射到顆粒時(shí),會(huì)發(fā)生衍射和散射現(xiàn)象,散射光的強(qiáng)度與角度分布與顆粒大小密切相關(guān)。通過(guò)測(cè)量不同角度的散射光信號(hào),并利用Mie散射理論或Furanhofer衍射理論進(jìn)行計(jì)算,可精確推導(dǎo)出顆粒的粒徑分布。
在應(yīng)用領(lǐng)域方面,激光粒度分析儀發(fā)揮著重要作用。在材料科學(xué)中,它用于分析金屬粉末、陶瓷原料及納米顆粒的粒度分布,優(yōu)化材料性能;在工業(yè)生產(chǎn)中,它助力涂料、化工及水泥行業(yè)控制產(chǎn)品質(zhì)量,如監(jiān)測(cè)鈦白粉粒徑以提升涂層光澤度;在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,它可分析大氣中的PM2.5、PM10等氣溶膠粒徑分布,為污染防控提供數(shù)據(jù)支持。
激光粒度分析儀的樣品處理:決定測(cè)量結(jié)果的基礎(chǔ)
1、樣品分散:確保顆粒單分散狀態(tài)
濃度控制:根據(jù)儀器要求調(diào)整濃度(通常推薦遮光率8%-20%,不同型號(hào)略有差異)。濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致多重散射(顆粒間互相遮擋光線),使結(jié)果偏向大粒徑;濃度過(guò)低則信號(hào)弱,數(shù)據(jù)重復(fù)性差。可通過(guò)逐步稀釋或添加樣品調(diào)整,直至儀器軟件顯示“濃度適宜”。
分散方法選擇:
液體樣品:若顆粒易團(tuán)聚,可采用超聲分散(功率200-500W,時(shí)間1-5分鐘,避免過(guò)度超聲導(dǎo)致顆粒破碎)或加入適量分散劑(如表面活性劑,需與樣品兼容);
固體樣品:需先溶解或懸浮于分散介質(zhì)中(如去離子水、有機(jī)溶劑),確保介質(zhì)與顆粒不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(如碳酸鈣避免用酸性介質(zhì))。
去除雜質(zhì):用篩網(wǎng)(如200目)過(guò)濾或低速離心(3000rpm以下,1-2分鐘)去除大顆粒雜質(zhì),防止堵塞進(jìn)樣系統(tǒng)或干擾散射信號(hào)。
2、分散介質(zhì)匹配
介質(zhì)需純凈(如去離子水電導(dǎo)率<10μS/cm),避免含氣泡或懸浮雜質(zhì)(可通過(guò)超聲脫氣或靜置去除氣泡);
記錄介質(zhì)的折射率、粘度(軟件通常內(nèi)置常見(jiàn)介質(zhì)參數(shù),如25℃水的折射率1.333,粘度0.89cP),若使用特殊介質(zhì)需手動(dòng)輸入實(shí)測(cè)值。
