常规粒度分析的激光衍射技术

激光衍射技术在众多行业中用于常规粒度分析的存在可归因于以下两个因素:

• 对粒度数据的需求
• 技术的易用性

这篇文章解释了为什么那么多的厂家需要测量粒度的原因，以及选择激光衍射方法的原因。

粒径的重要性

不同的行业出于相同的原因测量粒度。尽管水泥制造和燃料雾化是两个非常不同的田地，但都具有控制粒度，以便在使用它们的产品 - 水合和燃烧时进行操纵化学反应速率。

受粒径影响的特性

受粒径影响或控制的某些基本性质是:

• 反应速率-化学反应发生的速率主要是有关粒子的比表面积的函数，单位质量的比表面积的量。欧洲杯猜球平台粒子分布越细，反应物越容易接触到粒子并与之反应。
• 溶解速率-粒径对溶解速率的影响与其对反应速率的影响密切相关。当粒径减小时，溶解的物理障碍减小，加速了溶解过程。
• 包装密度 - 粒径和分布效果颗粒包装在一起的方式。欧洲杯猜球平台较大的颗粒填充比欧洲杯猜球平台较小的粒子较小，导致更大的空隙空间。必须使用模具填充方法控制用于生产陶瓷和甲基组分的颗粒包装。
• 稳定性——稳定性，在悬浮环境中意味着避免沉降。稳定的乳化液是液滴保持离散而不是聚集形成连续的不混相的乳化液。
• 易于吸入-人体呼吸系统能有效过滤超过一定大小的颗粒，以确保空气供应的完整性，并避免刺激肺部。欧洲杯猜球平台因此，由于以下原因，需要测量颗粒大小，以方便吸入
• 防止产品被吸入
• 确保药物在肺区成功沉积
• 光学性质 - 粒子散射光的方式基于尺寸。这种现象是通过涂层，涂料和颜料制造商利用，以实现所需的产品性能。
• 消费者感知 - 与消费品，食物是关键的示例，其中非常重要;例如，咖啡和巧克力。

陶瓷行业

陶瓷粉末的粒度和分布是关键的，因为它影响以下内容：

• 成功铸造所需的脱絮籽量
• 悬浮物的流变性，如流动性
• 成品的性质，破裂模量和烧制颜色
• 铸件厚度
• 铸件的干燥性能-如果颗粒尺寸太细，则更有可能开裂

Kreiger-Doherty方程描述了低剪切速率下悬浮流变性和粒径分布之间的关系:

其中η是整个悬浮液的粘度，η_中等的是基础液体的粘度，φ是悬浮液中固体的体积分数，φ_米为悬浮体中固体的最大堆积部分，[η]为特性粘度(刚性球为2.5)。

图1所示。粒径分布对悬浮流变性的影响。

乳制品

在乳制品工业中，牛奶是天然乳剂的一个很好的例子，而冰淇淋和奶油利口酒只是众多加工产品中的两种，对它们来说，乳化是重要的生产步骤。

脂肪滴的粒径影响如下:

• 香味释放
• 口感
• 乳液稳定性(例如产品的“乳状”倾向)
• 颜色
• 结构特征，如持有空气的能力

图2显示了与乳状液稳定性有关的数据。

图2。在抑制奶油利口酒期间观察到粒度的变化。

介绍激光衍射

激光衍射是一种粒度尺寸技术，这意味着它产生整个样品的结果，而不是从单个颗粒的测量来构建尺寸分布。欧洲杯猜球平台激光衍射分析仪使用一系列检测器记录样品散射的光强度的角度依赖性。

ISO13320提供了一个有用的总结分析，相对优点的两种光学装置，现在主导商业激光衍射系统设计。

• 经典的前进傅立叶设置在先前开发的仪器中具有高常见的具有定位在测量区域之后的数据收集镜头，如图3所示。这提供了宽的工作范围，因此特别适用于喷射测量，其中颗粒可以分布在颗粒上欧洲杯猜球平台宽道路长度。这里可以改变镜头以将散射从特定的角度范围焦于探测器阵列，从而能够测量不同的粒度范围。
• 在反傅里叶设置，ISO13320现在承认作为激光衍射仪器设计的标准替代，镜头被定位在测量区之前。测量的路径长度受到这种设置的限制，但散射光的检测允许在更大的角度范围内，因为探测器可以放置在电池的前面和后面。

图3。激光衍射系统的傅立叶和反向傅里叶镜头布置。

颜料

颜料工业取决于粒度数据以控制其产品的光学性质。图4显示了碳酸钙碳酸钙的粒度数据，用于漂白纸的填料。对于该产品，在窄的粒度范围内，光散射效率的增加可以增加最佳白度。

图4。用米氏法和夫琅和费法测量碳酸钙。

自动化

分析技术的完全自动化极大地方便了它向新市场和新应用领域的过渡。使用最佳激光衍射系统的测量是通过使用标准操作程序(sop)自动化的。一旦建立这些全面的一步一步的指令驱动分析过程从接收样品到数据交付，从操作员微不足道的输入。自动化的成功支撑了激光衍射技术向工艺领域的转变。

未来

激光衍射系统目前被认为是高效、灵活的工作机器，是公司分析工具的可靠组成部分。然而，随着行业的发展，仍然存在一些挑战。

激光衍射仪制造商面临的一个主要问题是，如何确保在过去十年中获得的性能增益被用户充分利用。

即使本文专注于粒径，通过激光衍射测量的参数，一些部门已经知道它们的粒子的性能是尺寸和形状的函数。欧洲杯猜球平台与化学识别技术（例如拉曼光谱）的形态成像的组合进一步增加了信息流程。

激光衍射是这些新技术的补充，也是这些新技术的补充。结合利用它们是非常有效的。激光衍射的好处表明，它的吸引力将持续很长一段时间，并将保持其作为工业粒度测量的首选技术的地位。

这些信息已经从Malvern Panalytical提供的材料中获得，审查和改编。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息，请访问莫尔文Panalytical．