在使用激光粒度分析儀測(cè)試材料粒度時(shí),為了能夠獲得一次粒度的正確數(shù)據(jù),需要將團(tuán)聚顆粒打開,形成顆粒單體均勻分散在介質(zhì)中,這個(gè)操作稱為“分散”。激光粒度儀對(duì)分散系統(tǒng)的要求是“分散而不離析”。
(1)顆粒在液體介質(zhì)中可以采用的濕法分散技術(shù)有:
①超聲分散。利用超聲波在液體中傳播時(shí)的空化作用將團(tuán)聚體解聚;
②機(jī)械攪拌分散。利用葉片旋轉(zhuǎn)的機(jī)械作用使團(tuán)聚顆粒解體并使顆粒在液體中均勻分布;
③液體循環(huán)。使用泵驅(qū)動(dòng)懸浮液髙速流動(dòng),促使顆粒在整個(gè)分散系統(tǒng)中保持均勻分布并防止大顆粒沉降;
⑨分散劑。有些樣品需要采用化學(xué)分散方法,即加人適量的分散劑改善顆粒表面的電性能以維持分散狀態(tài);
⑤表面預(yù)處理。有些樣品與介質(zhì)之間不親和,表現(xiàn)為浮在水面需要在入水前加入少量的乙醇或其他表面處理劑進(jìn)行預(yù)處理,以便使其在水中易于分散;
(2)顆粒在空氣中可以采用干法分散技術(shù)。干法分散的核心部件是分散泵,分散泵的作用如下
①利用氣源的高速氣流形成的負(fù)壓把干燥粉末吸入泵體與氣體混合;
②高速氣流又稱為紊流,顆粒在紊流中受到復(fù)雜的流體力學(xué)作用,包括正激波的沖擊、旋轉(zhuǎn)氣流的剪切、顆粒與器壁間碰撞及顆粒間碰撞等,使團(tuán)聚顆粒分離為單體達(dá)到分散的目的。
(3)顆粒分散時(shí)需要注意的事項(xiàng)顆粒分散前需了解它的特性,易碎的脆性顆粒要小心分散,如玻璃珠、煤粉;經(jīng)過表面包覆改性處理的顆粒慎用超聲分散;要求觀察原始自然狀態(tài)的材料不要分散;記錄結(jié)晶或其他化學(xué)反應(yīng)過程的不要分散。
樣品分散的好壞對(duì)激光粒度儀測(cè)試數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性影響很大,在樣品粒度測(cè)試時(shí)要極為重視。
要解決樣品的分散,首先要了解樣品的物理化學(xué)特性,下面列舉影響樣品分散的主要物理化學(xué)特性:
親濕性:有的樣品在溶劑中會(huì)浮在溶劑上,無論通過什么樣的機(jī)械方法(如攪動(dòng)或超聲)都不能使它分散到溶劑中去,主要是因?yàn)闃悠穾У臉O性和溶劑帶的極性相異,這時(shí)要考慮選擇其他的溶劑或者選擇使用分散劑。
溶解性:有的樣品在有的溶劑中會(huì)溶解(如無機(jī)樣品會(huì)在無機(jī)溶劑中溶解),這時(shí)就不能選擇這種溶劑作為測(cè)量這種樣品的分散介質(zhì)。一般情況下無機(jī)金屬或氧化物顆??梢赃x擇無機(jī)或有機(jī)溶劑作為其分散介質(zhì),而有機(jī)顆粒則一般選擇無機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)。
密 度:密度是一個(gè)描述顆粒粒度的重要參數(shù),密度大的顆粒要考慮選擇密度大的溶劑(如苯等有機(jī)溶劑),同時(shí)也可以加一些增加溶液粘性的分散介質(zhì),使顆粒在溶劑中不易下沉,便于測(cè)量。潤(rùn)之Rise系列激光粒度儀獨(dú)特的循環(huán)、攪拌和超聲系統(tǒng)能夠把它們分散均勻。
流動(dòng)性:流動(dòng)性好的顆粒表明其表面形狀比較規(guī)則,在米氏散射理論模型中更理想,測(cè)量的穩(wěn)定性好,在溶劑中容易分散,便于測(cè)量。
異 性:對(duì)于密度不均勻或形狀不同的顆粒用沉降等方法是不能測(cè)量的, 潤(rùn)之Rise系列激光粒度儀后統(tǒng)計(jì)出的是體積分布結(jié)果,所以可以準(zhǔn)確測(cè)量異性比較大的顆粒群。
脆 性:有的顆粒脆性比較大,不能在超聲下空化,這時(shí)攪拌和循環(huán)的作用就變的特別明顯,潤(rùn)之Rise系列激光粒度儀具有獨(dú)特的循環(huán)、攪拌和超聲系統(tǒng),能夠使團(tuán)聚的顆粒分開,而不破壞其結(jié)構(gòu)。
團(tuán)聚性:有的顆粒具有很強(qiáng)的團(tuán)聚性,在測(cè)量過程中必須始終打開超聲系統(tǒng),這時(shí)能否屏蔽超聲對(duì)測(cè)量的影響成為粒度儀性能的重要指標(biāo)。潤(rùn)之Rise系列激光粒度儀獨(dú)特的屏蔽設(shè)計(jì)和抗干擾設(shè)計(jì),可以在大功率超聲下準(zhǔn)確的測(cè)量。
反 應(yīng):如果顆粒與溶劑發(fā)生反應(yīng)或部分(如外表面)發(fā)生反應(yīng),就會(huì)使測(cè)量結(jié)果失真,所以要根據(jù)樣品的特性選擇合適的分散介質(zhì)和分散劑。
毒 性:對(duì)有毒的顆粒操作人員必須遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng),潤(rùn)之Rise系列激光粒度儀獨(dú)特的頂蓋設(shè)計(jì),能夠防止溶液飛濺,軟件中的定時(shí)存儲(chǔ)功能,可使操作人員遠(yuǎn)離危險(xiǎn)地帶。
磁 性:磁性材料多數(shù)是指稀土礦物或者鐵氧化物。潤(rùn)之Rise系列激光粒度儀沒有產(chǎn)生磁性的部件,能夠很好的測(cè)量磁性材料。
主要應(yīng)用領(lǐng)域
1、各種非金屬粉:如重鈣、輕鈣、滑石粉、高嶺土、石墨、硅灰石、水鎂石、重晶石、云母粉、膨潤(rùn)土、硅藻土、黏土、二氧化硅、石榴石、硅酸鋯、氧化鋯、氧化鎂、氧化鋅等。