納米顆粒(1-100納米之間)的基本定義與這里引用的文獻(xiàn)中的定義是相同的。事實(shí)上，所有的標(biāo)準(zhǔn)文件包含一個(gè)或多個(gè)詳細(xì)定義，這表明短語“它取決于樣品”在顆粒表征中非常常見。對粒度分布的考慮是適當(dāng)?shù)模⒃赟CENHIR文檔中進(jìn)行了說明。該文件還表明，基于數(shù)量分布的粒徑結(jié)果是*適用的，但并非所有人(包括本網(wǎng)頁的作者)都認(rèn)同這一觀點(diǎn)。

如何選擇粒度分析儀

介紹

粒度分析是一種分析技術(shù)，通過該技術(shù)可以測量并使我們了解固體或液體樣品中的粒度分布。粒度分析是表征各種*終產(chǎn)品性能的重要工具。

目前，存在許多用于粒度分析的技術(shù)和方法。粒度分析儀的范圍從篩分到現(xiàn)代的自動光散射儀器。不同的應(yīng)用需要選擇不同的表征方法，做出*合適的選擇需要考慮許多因素，包括預(yù)期的尺寸范圍、測量樣品的性質(zhì)、分析所需的信息、分析方法以及樣品測量通量。

在考慮多種可選的粒度測量技術(shù)和模型時(shí)，用戶必須確定對其應(yīng)用*重要的那些因素。本頁列出了選擇顆粒分析技術(shù)時(shí)的主要考慮因素。

以下是在選擇分析儀器之前應(yīng)考慮的事項(xiàng)列表

 ? 當(dāng)前的分析技術(shù)與實(shí)踐

 ? 尺寸范圍

 ? 化學(xué)或材料性質(zhì)

 ? 需要測得的樣品信息

 ? 樣品測量通量

 ? 可用于分析的樣品量。

 ? 預(yù)算

在接下來的內(nèi)容中將會更加詳細(xì)地討論這些要點(diǎn)。

當(dāng)前的分析技術(shù)或?qū)嵺`

粒度分析儀的選擇通常取決于過往的經(jīng)驗(yàn)。例如，當(dāng)需要了解樣品的大小范圍以選擇相應(yīng)的分析技術(shù)，可以使用顯微鏡觀察少量顆粒的大小或通過手指摩擦樣品來感受它們的粒度。了解這些信息將有助于闡明預(yù)期結(jié)果或提出新需求。

通過閱讀大量文獻(xiàn)或進(jìn)行多次實(shí)踐也可以幫助進(jìn)行決策。例如，一家制造工廠可能已經(jīng)擁有了一臺粒徑分析儀，但是依然需要尋求改進(jìn)。或者，科學(xué)文獻(xiàn)可能以一種技術(shù)的結(jié)果為主。

比較與之前測量結(jié)果的相關(guān)性也很重要。例如，一些制造商需要將篩分?jǐn)?shù)據(jù)與激光衍射數(shù)據(jù)進(jìn)行對比匹配，以確保他們不會擾亂客戶的工藝。許多人發(fā)現(xiàn)新技術(shù)的出現(xiàn)讓他們避免了舊的分析問題，如分辨率差等問題。

尺寸測量范圍

要在不同的技術(shù)之間進(jìn)行選擇，尺寸測量范圍通常是主要因素。所選技術(shù)不應(yīng)僅能測量中徑，還應(yīng)能提供粒徑分布的全部范圍信息。如果不止一種儀器能夠涵蓋這些尺寸范圍，那么就需要考慮其他可能會被測量的樣品以及未來的發(fā)展。例如，未來可能會推出更大粒徑的新產(chǎn)品。這就表明，與具有較低尺寸下限的分析儀相比，具有較高尺寸上限的分析儀是更好的選擇。下圖1顯示了一些技術(shù)的尺寸測量范圍。

注意事項(xiàng)：分析儀規(guī)定的尺寸范圍并不適用于所有樣品和所有情況，樣品的粒徑*好是處于儀器測量尺寸范圍的中間區(qū)域。一般來說，數(shù)據(jù)更好，您就越能夠更好地處理預(yù)期粒徑發(fā)生變化的情況。

化學(xué)或材料

在選擇分析儀器時(shí)，需要了解要分析的材料的性質(zhì)，以下是一些常見的問題：

材料是否具有流動性或水溶性？是否為粉末狀態(tài)？分散介質(zhì)是什么（什么液體）？是否為乳液？是否有**和環(huán)境方面的考慮？

不同的樣品需要不同的附件或分散系統(tǒng)。咨詢樣品提供者將有助于我們做出*合適的選擇。例如，易碎的團(tuán)聚粉末或高溶解性材料*好使用靜態(tài)光散射顆粒分析儀的干法進(jìn)行分析；樣品量有限、有毒或者價(jià)格昂貴的材料則可使用小體積的微量樣品池。

所需信息

不同的粒度分析儀可提供有關(guān)顆粒樣品的不同信息，而不同樣品需要了解到的信息也不盡相同。例如，如果顆粒尺寸足夠大，則可以使用圖像分析來確定顆粒尺寸和顆粒形狀；或者，如果主要關(guān)注材料的溶解或催化活性，那么表面積信息則至關(guān)重要，選擇SA-9600比表面積分析儀比粒度分析儀更明智。

所需信息還可以包括粒徑分布中的不同參數(shù)點(diǎn)。例如，如果量化具有小顆粒的材料中的大顆粒雜質(zhì)很重要，那么激光衍射通常比動態(tài)光散射更好；如果*大顆粒的大小是**需要了解的重要信息，則低成本的Hegman測量可能是*佳選擇。

樣品測量通量

大量信息可用于跟蹤流程問題。快速分析意味著配方科學(xué)家可以快速確定哪種策略更為有效。

所有這些都涉及到吞吐量，要么在**內(nèi)測量多個(gè)樣品，要么更快地做出決策。從樣品制備到測量和報(bào)告，直到儀器清潔并準(zhǔn)備好進(jìn)行下一次分析，整個(gè)測量過程中都需要考慮通量。

激光衍射在主要分析技術(shù)中具有*快的測量量，其次是動態(tài)光散射，然后是動態(tài)圖像分析。

可用于分析的樣品量

有些材料是按噸生產(chǎn)的。有些是按毫克為單位合成的。不同的顆粒分析儀和技術(shù)需要不同量的樣品，從微克到克。因此，樣品量也是需要考慮的一點(diǎn)。通常，少量樣品需要稍貴的分析儀。體積以微升計(jì)的*小樣品池則需要仔細(xì)清潔。

對于亞微米樣品，動態(tài)光散射是*合適的選擇，其需要的樣品*少，通常只需要幾微克的顆粒。對于更大的粒徑，激光衍射就可滿足使用，其只需要幾毫克的樣品就可獲得測量結(jié)果。

預(yù)算

分析結(jié)果不佳或測量速度慢（例如制造質(zhì)量差）的費(fèi)用必須與分析成本（包括設(shè)備采購、消耗品和實(shí)驗(yàn)室勞動力）相平衡。其他考慮因素是停機(jī)時(shí)間的成本和頻率。*后，培訓(xùn)材料和課程將有助于確保工作人員了解科技發(fā)展的*前沿并能夠快速培訓(xùn)新人員。也就是說，通過這種方式實(shí)現(xiàn)了培訓(xùn)成本*小化。

現(xiàn)代分析儀往往在略微增加初始成本的同時(shí)具有顯著降低運(yùn)營成本的特性。例如，高可靠性、**度以及持續(xù)的培訓(xùn)和支持意味著更高的生產(chǎn)力。自動測量可以提供持續(xù)的結(jié)果反饋，減少操作員的失誤，使操作員能夠?qū)Ｗ⒂谄渌幸饬x的工作或過程改進(jìn)而不僅僅是進(jìn)行常規(guī)測量。

結(jié)論