实际科研检测生活中,我们先明确该选择什么原理的粒度仪呢?激光粒度仪是根据静态光散射原理(传统上称“衍射法”)测量颗粒大小。可靠的测量范围是0.1微米至1000微米。具有动态范围大、测量速度快、重复性好、分散介质选择余地大、操作方面等优点,缺点是分辨率不高。因此对于粒度分布范围不超出0.1微米至1000微米,对分辨率及少量粗颗粒和细颗粒的测量灵敏度要求不是太高的样品,都可以选用激光粒度仪。
真正纳米级(100纳米以细)颗粒(是指分散良好的纳米颗粒)的测量,不宜用激光粒度仪。可以选动态光散粒度仪或电子显微镜。但要注意,有的纳米颗粒实际是团聚体,其单体尺寸或许小于100纳米,但团聚体的尺寸在100纳米以粗甚至几个微米,这时仍然应该选用激光粒度仪。
对分布特别窄的样品,比如复印机和激光打印机用的碳粉、单分散标准颗粒、高精度磨料微粉等等,应该用电阻法颗粒计数器或显微图像法粒度仪。
如果需要测量粒度分布主峰以外的低含量粗颗粒或细颗粒,就不能按常规方法用激光粒度仪测量。而要用沉降法分离出粗颗粒或细颗粒后再用激光粒度仪测量。也可用其他方法比如显微镜辅助观察。
接下来就是选什么品牌、什么型号的激光粒度仪的问题了。如果把激光粒度仪的品牌分为国内和国外两类,那么如今国内外品牌仪器在性能上可以说是旗鼓相当。仪器型号如何选择?由于各品牌的型号各自定义,难以用简练统一的标准去分类。下面按照仪器的光学结构划分,讲述各类仪器的测量范围。
对于只接收前向散射光的仪器,一般而言实际测量下限只能达到0.3微米左右。真理光学的同级别产品由于使用了斜置的平行平板玻璃窗口,下限可以达到0.2微米。
有前向也有后向接收,但是使用普通平行平板玻璃测量池,单光束正入射的仪器,由于全反射盲区缺口巨大,后向散射光实际难以有效利用,测量下限也只能到0.3微米左右。
采用红光和蓝光双光束照明的仪器(这类仪器都有后向接收),在结构合理、数据处理良好的情况下,测量下限能达到0.1微米或略小。但是如果结构不合理或者数据处理上有缺陷,则可能在0.3至0.5微米范围内不能正确测量。
真理光学的LT3600plus由于解决了爱里斑的反常变化问题,采用了改进的梯形窗口玻璃,并且有后向散射光的探测,在0.1微米至1000微米的范围内的任何粒径区间都能得到正确的结果。
最后,笔者对用户选用激光粒度仪有一点忠告:即使资金充裕,也不要盲目地唯价格论,而要客观、科学地去研究和评估,选择最适合自己科研和检测工作的激光粒度仪!
(作者:张福根)
编者结:张福根专栏|激光粒度仪应用导论至此连载结束,从原理、结构、到报告解读、参数拾遗、再到性能特点、技术问题、选型建议,张福根博士以其近30年的研究积累,为读者们从浅入深,从内而外地,全方位讲解了激光粒度仪的应用概论。洋洋洒洒几万言的心血结晶,让读者们受益匪浅。更多张福根博士连载章节,可点击激光粒度仪应用面面观专题学习浏览。对于本系列文章,读者朋友们有何收获和想法,以后还想了解哪些与粒度粒型检测相关的内容和领域,都欢迎在文章下方畅所欲言,仪器信息网将为你带来更多精彩篇章。
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