DT-300 电声法Zeta电位分析仪

用超声/电声技术表征水泥分散体系（2）

水泥是重要的胶凝材料，是构成混凝土的主要原材料。水泥与水构成的水泥分散体系是一个复杂的胶体分散体系。水泥分散体系的稳定性程度就直接决定了混凝土的稳定性程度。水泥颗粒的双电层厚度可以直接表明水泥颗粒带电多少、带电离子水化膜的厚薄和动电位（zeta电位）绝对值∣ζ∣的大小，它们直接影响着水泥分散体系的稳定性、流变性以及水泥的凝结和硬化过程。德拜（Debye）-休克尔（Hückel）在定量描述扩散双电层的电位ψ与离开固相颗粒表面距离χ之间变化关系的公式中，引入了由许多量组合而成的参量，并把κ-1叫做双电层的厚度。κ或κ-1是讨论水泥分散体系或胶体分散体系的稳定性和聚沉规律时一直要用到的一个极为重要的物理量。所以，有必要对κ和κ-1的物理意义进行详细全面的分析，以得到对双电层厚度的准确描述。

用DT-300系列和DT-1202电声学原理测量接近工艺过程的胶体性质（Zeta电位）

全面了解液体分散体系的胶体性质对基础研究、应用研究和工业生产过程至关重要。Zeta电位（ζ电位）、动态迁移率或德拜长度在所有涉及电场中胶体颗粒运动的环节都是重要参数。医药技术中的分离工艺，金属和陶瓷工业的喷涂和成型技术都是这样的例子。另一方面，分散体系的（耐）沉淀/凝聚或浮油稳定性及流动性和加工性能也都与这些参数密切相关。 光学方法如微电泳或激光多普勒法必须大倍数稀释分散体系，因此这种表征不是为工艺过程服务的。另一方面，表面电位在极大程度上由周围介质决定，而稀释会改变颗粒周围环境。此外，对于高密度颗粒，颗粒的沉降会干扰电泳测量和高电导率体系的流体流动。与此相反，电声学方法能够表征接近工艺的原浓样品，且由已知的固体含量还可以进行比表面和比质量滴定实验。

激光衍射法粒度分析的准确性及其与图像法分析结果的比较

激光粒度仪是粉体领域中应用最广泛的测试仪器之一，虽然激光衍射法（LD）是基于单色光与单个粒子相互作用的复杂理论，但它已经细颗粒材料分析的标准参考技术。虽然人们经常讨论其对几何或光学性质的敏感性问题，但由于缺乏替代方法，几乎没有争议。在人们的印象中，LD具有成熟先进的测量原理，测量范围宽，测量结果准确、可靠，重复性好。因此，在现实研发生产中，一提到对比数据，就直呼要与某某品牌的激光粒度仪报告，其他品牌的不认可。然而，随着ISO13321-2009的更新颁布，及等同采用的国家标准GB/T 19077-2016 对激光衍射法粒度分析标准的修正贯彻，对激光粒度仪的应用做了限制，提高了人们的认识。

超声学粒度测量原理及其工艺实现

对于很多应用领域来说，了解粉体一次颗粒的粒径（初级粒径）是非常重要的。陶瓷颗粒的工艺过程就是一个实例，因为陶瓷生坯的孔隙结构、密度及烧结行为与其原料（主要为氧化铝）的粒度分布直接相关。在建筑行业中，固化过程和水泥的加工性能都与这个参数有关。另一个是食品行业，比如说巧克力的质量与巧克力粉的粒径密切相关。了解分散体系的实际粒径，或说分散系的状态，对分散系的质量而言，通常比了解初级粒径还要重要得多：分散体系的状态决定了工艺性能、贮存稳定性以及最终产品的质量等等。因为现有的光学方法只能用于高度稀释的体系，如激光衍射法，却不能提供这一功能。在实际应用中，分散体系的浓度一般远高于1%，而稀释会改变体系的特性。 因为这个原因，超声技术越来越受到推崇。由于物理特性与光波不同，超声波能够分析体积分数60%以内的分散体系，在许多的应用如功能性架构、硅胶、纳米颗粒（粒径5-100nm）中起着重要作用。现代的超声谱仪能够在很大的粒径和浓度范围内表征纳米颗粒。 本文讨论超声谱仪DT-100的工作状态。在阐述测量原理后，还会介绍一些声谱的胶体化学和物理上的基本原理。