激光粒度分析技術的關鍵都在這里了
點擊次數:1515 更新時間:2021-03-19
據耐克特粒度儀統計,在以往的粒度分析技術方法中,通常采用篩分或沉降法。常用的沉降法存在檢測速度慢(特別是小顆粒)、重復性差、非球形顆粒誤差大、不適用于混合物料(即顆粒的比重必須一致才能更準確)、動態范圍較窄等缺點。激光衍射法的發明,*克服了沉降法的缺點,大大降低了勞動強度,加快了樣品檢測速度(從半小時到一分鐘)。
激光衍射法測量顆粒大小的依據是:小顆粒對激光的散射角較大,大顆粒對激光的散射角較小。通過測量散射角,可以計算出顆粒的尺寸。光學理論是以邁克爾斯理論和弗朗霍夫理論為基礎的。弗朗霍夫理論是大粒子米氏理論的近似,即忽略米氏理論的虛子集,假設粒子是不透明的;忽略了光散射系數和吸收系數,即所有分散劑和色散劑的光學參數都設為1,因此數學處理簡單,對有色物質和小顆粒的誤差較大。同樣,近似Michaelis理論不適用于乳劑。
另外,根據瑞利散射定律,散射光的強度與粒子直徑的六次方成正比,與散射光源波長的四次方成反比。這意味著粒子直徑減小了10倍,散射光強度減小了100萬倍!光源波長越短,散射光強度越高。
此外,由于小顆粒的散射角較大,且主探測器的面積有限,散射光只能以大45度(即大于0.5微米的顆粒)接收。那么,如何檢測出小顆粒,克服小顆粒在主探測器作用范圍以外的光散射能量低的問題,成為評價激光粒度分析技術的關鍵。