粒度分析仪简介及使用

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1、实验7、粒度分析仪简介及使用纯牛奶粒度分布的测定（激光粒度法）一、实验目的：1．掌握粒度分析仪的测定原理及操作方法。2．测定纳米粒子的粒度尺径及分布和Zeta电位性质。二、实验原理：2.1激光粒度仪介绍激光粒度分析仪仪是利用粒子的布朗运动，根据光的散射原理测量粉颗粒大小的，是一种比较通用的粒度仪。其特点是测量的动态范围宽、测量速度快、操作方便，尤其适合测量粒度分布范围宽的粉体和液体雾滴。对粒度均匀的粉体，比如磨料微粉，要慎重选用。激光粒度仪集成了激光技术、现代光电技术、电子技术、精密机械和计算机技术，具有测量速度快、动态范围大、操作简便、重复性好等优点，现已成为全世界最流

2、行的粒度测试仪器。激光粒度仪作为一种新型的粒度测试仪器，已经在其它粉体加工与应用领域得到广泛的应用。它的特点是测试速度快、重复性好、准确性好、操作简便。对提高产品质量、降低能源消耗有着重要的意义。2.2激光粒度仪的原理激光粒度仪是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布的。由于激光具有很好的单色性和极强的方向性，所以在没有阻碍的无限空间中激光将会照射到无穷远的地方，并且在传播过程中很少有发散的现象。如图1所示。图1，激光束在无阻碍状态下的传播示意图米氏散射理论表明，当光束遇到颗粒阻挡时，一部分光将发生散射现象，散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角θ，θ

3、角的大小与颗粒的大小有关，颗粒越大，产生的散射光的θ角就越小；颗粒越小，产生的散射光的θ角就越大。即小角度(θ)的散射光是有大颗粒引起的；大角度(θ1)的散射光是由小颗粒引起的，如图2所示。进一步研究表明，散射光的强度代表该粒径颗粒的数量。这样，测量不同角度上的散射光的强度，就可以得到样品的粒度分布了。图2，不同粒径的颗粒产生不同角度的散射光为了测量不同角度上的散射光的光强，需要运用光学手段对散射光进行处理。我们在光束中的适当的位置上放置一个富氏透镜，在该富氏透镜的后焦平面上放置一组多元光电探测器，不同角度的散射光通过富氏透镜照射到多元光电探测器上时，光信号将被转换成电信

4、号并传输到电脑中，通过专用软件对这些信号进行处理，就会准确地得到粒度分布了，如图3所示。图3，激光粒度分析仪原理光在传播中，波前受到与波长尺度相当的隙孔或颗粒的限制，以受限波前处各元波为源的发射在空间干涉而产生衍射和散射，衍射和散射的光能的空间（角度）分布与光波波长和隙孔或颗粒的尺度有关。用激光做光源，光为波长一定的单色光后，衍射和散射的光能的空间（角度）分布就只与粒径有关。对颗粒群的衍射，各颗粒级的多少决定着对应各特定角处获得的光能量的大小，各特定角光能量在总光能量中的比例，应反映着各颗粒级的分布丰度。按照这一思路可建立表征粒度级丰度与各特定角处获取的光能量的数学物理模

5、型，进而研制仪器，测量光能，由特定角度测得的光能与总光能的比较推出颗粒群相应粒径级的丰度比例量。2.3激光粒度仪产品分析对象滑石粉、硅藻土、重钙、轻钙、高岭土、石墨、硅灰石、水镁石、重晶石、云母粉、膨润土、黏土、水泥、催化剂、医药、磨料、食品、农药、涂料、染料、荧光粉、陶瓷原料、各种乳浊液等三、激光粒度分析仪介绍：3.1激光粒度仪型号：NPA150/250/美国麦奇克（Microtrac）有限公司3.2激光粒度仪量程：0.8nm~6μm(可以定做量程)3.3激光粒度仪型号量程及性能特点：1、全自动激光粒度仪操作简便，测试全程自动化，从分散介质的加入、超声、搅拌、到数据采集

6、、测试输出、清洗等过程均可自动完成。2、激光粒度仪采用湿法测试方式，超声、搅拌分散，超声、搅拌时间可自由设定。3、粒度仪测试软件设计人性化，界面友好，测试操作即学即会。4、粒度仪应用全程米氏散射理论，使测试结果更加真实可信。5、激光粒度分析仪独创的浓度指示系统，有效的降低了人为误差对测试结果的影响。6、激光粒度分析仪采用自行设计的40路光电探测器，使测试精度更高。7、激光粒度分析仪提供包括粒径范围、分布百分比、累积百分比、比表面积、平均粒径、分布曲线、累积曲线、D50、D10、D90等全面分析统计结果。8.便携式设计，体积更小、重量更轻3.4激光粒度仪主要技术指标：1.全

7、自动激光粒度仪工作原理：全程米氏光散射理论2.固定双激光光源：波长近红外780nm最大输出功率5mW额定输出功率3mW3.仪器适宜温度范围：10–50℃4.仪器测定样品温度范围：10–80℃5.粒度仪通道数：89路（单量程）6.样品pH范围：3-117.全自动激光粒度仪电源要求：100-240V47-63Hz8.粒度测量部分：1)粒度范围：0.8nm~6.5μm（与折射率，浓度，散射角有关）2)样品类型：任何胶体范围大小的颗粒(悬浮于清液中)3)样品体积：0.7~3mL4)分子量测定范围：3×102~1×109Daltons5