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公认的粒径，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，因为它们没有公认的粒径。

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)，是应用最广泛的。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

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，是目前最先进的粒度分析仪。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。