粒径分布实验分析

北检院检测中心  |  完成测试:次  |  2026-03-04  

本检测系统阐述了粒径分布实验分析的核心内容,涵盖检测项目、检测范围、检测方法与检测仪器设备四大板块。文章详细列举了十个关键检测项目及其定义,明确了从纳米到毫米级别的广泛检测范围,对比了激光衍射、动态光散射、图像分析等主流检测方法的原理与适用性,并介绍了完成这些分析所必需的核心仪器设备及其功能,为相关领域的科研与工程技术人员提供了一份全面的技术参考。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

体积平均粒径:基于颗粒体积分布计算出的平均粒径,是反映样品整体粒度大小的关键参数。

数量平均粒径:基于颗粒数量分布计算的平均粒径,对细小颗粒数量敏感,常用于纳米颗粒分析。

表面积平均粒径:基于颗粒比表面积计算的平均粒径,与材料的反应活性、吸附性能等密切相关。

中位径(D50):累积分布达到50%时所对应的粒径值,表示样品中大于和小于该值的颗粒各占一半。

D10与D90:分别代表累积分布为10%和90%时对应的粒径,用于描述粒度分布的宽度和两端极限情况。

粒度分布宽度:通常通过跨度或分散指数表示,用于量化粒径分布的均匀性或分散程度。

比表面积:单位质量颗粒的总表面积,由粒度分布数据推导得出,是评估粉体活性的重要指标。

模态粒径:在频率分布图中出现最高峰时所对应的粒径,即最常见的粒径值。

颗粒形貌因子:通过图像分析等方法获得的参数,描述颗粒形状与理想球形的偏离程度。

团聚状态分析:评估颗粒是以初级粒子还是以团聚体形式存在,对分散工艺有重要指导意义。

检测范围

纳米颗粒范围(1-100 nm):适用于胶体、催化剂、高端纳米材料等超细颗粒体系的粒度分析。

亚微米颗粒范围(0.1-1 μm):涵盖乳液、微乳液、细颜料、部分细菌等样品的分析。

微米颗粒范围(1-100 μm):最常见的检测范围,包括大多数粉末、花粉、细胞、研磨材料等。

粗粉范围(100-1000 μm):适用于沙子、糖、盐、矿物粗粉及部分药品颗粒的粒度测量。

毫米级颗粒范围(>1 mm):用于砾石、种子、塑料粒子等较大颗粒的筛分或图像分析。

单分散体系:指颗粒粒径非常均一的体系,分析重点在于确认其分布的狭窄性。

多分散宽分布体系:指粒径分布范围很宽的复杂样品,需要高动态范围的仪器进行准确表征。

高浓度悬浮液:可直接或经稀释后测量浓度较高的浆料、泥浆、油漆等工业悬浮液。

喷雾与气溶胶:对空气中或喷雾状态下的液滴或固体颗粒进行在线或离线的粒度分析。

生物颗粒体系:专门针对细胞、外泌体、病毒等生物样本,需考虑其脆弱性和介质的特殊性。

检测方法

激光衍射法:基于夫琅禾费衍射或米氏散射理论,测量颗粒群散射光的角度和强度分布来反演粒度分布,测量范围宽,速度快。

动态光散射法:通过分析纳米或亚微米颗粒在溶液中布朗运动引起的散射光强波动来测定粒径,主要用于纳米范围。

图像分析法:通过显微镜(光学或电子)获取颗粒图像,经软件处理直接统计成千上万个颗粒的粒径和形貌,结果直观。

沉降法:包括重力沉降和离心沉降,依据斯托克斯定律,通过测量颗粒在液体中的沉降速度来计算粒径。

筛分法:使用一系列标准筛进行机械筛分,根据各筛网上残留的颗粒质量计算粒度分布,适用于较粗的干粉或湿粉。

电感应法(库尔特原理):颗粒通过一个小孔时引起电阻变化,其脉冲幅度与颗粒体积成正比,可同时得到粒径和计数。

超声衰减谱法:通过测量超声波在悬浮液中传播时的衰减谱,反演得出颗粒的粒度分布,适用于高浓度浆料。

X射线沉降法:结合沉降原理与X射线吸收技术,实时监测沉降过程中悬浮液浓度的变化,常用于亚微米级粉末。

光子相关光谱法:是动态光散射法的另一种称谓,特别强调通过自相关函数分析光强信号以获得扩散系数和粒径。

静态光散射法:测量散射光强随角度的变化(即散射花样),用于测定大分子或颗粒的分子量、回转半径及粒度。

检测仪器设备

激光粒度分析仪:集成激光器、探测器阵列和基于米氏理论的软件,是进行激光衍射法测量的核心设备,自动化程度高。

纳米粒度及Zeta电位分析仪:具备动态光散射和电泳光散射功能,用于测量纳米颗粒的粒径分布和表面Zeta电位。

动态图像分析仪:由高速相机、流动样品池和图像处理软件组成,可对流动中的颗粒进行实时形貌与粒度统计。

静态图像分析仪:通常与扫描电镜或光学显微镜联用,对静态视野下的颗粒图像进行批量分析,分辨率高。

沉降式粒度仪

离心沉降仪

标准试验筛与振筛机

库尔特计数器

超声粒度分析仪

X射线沉降粒度仪

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

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