什么是粒度标准物质，和颗粒有什么关系？

海岸鸿蒙

2023/09/19 13:17

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什么是粒度标准物质，和颗粒有什么关系？

在自然界中有成千上万种颗粒，它们是具有特定形状的几何体，且尺寸在纳米到毫米之间。而粒度，顾名思义，就是颗粒的大小。对于规则形状的颗粒，通常用它们的直径（球形颗粒）或边长（立方体颗粒）来表示粒度，而对于不规则形状的颗粒，则会用等效粒径来表示粒度。

首先，什么是等效粒径？当一个颗粒的某一物理特性（如体积、重量、沉降速度等）与同质的球形颗粒相同或相近时，我们就用该球形颗粒的直径来代表这个颗粒的直径。等效粒径可具体分为下列几种：

(1) 等效体积径：与所测颗粒具有相同体积的同质球形颗粒的直径。动态光散射法所测粒径就是等效体积径。

(2) 等效沉速粒径：与所测颗粒具有相同沉降速度的同质球形颗粒的直径。重力沉降法、离心沉降法所测的粒径就是等效沉速粒径，也叫 Stokes 粒径。

(3) 等效电阻径：与所测颗粒具有相同电阻的同质球形颗粒的直径。

(4) 等效投影面积径：与所测颗粒具有相同的投影面积的球形颗粒的直径。显微图像法所测的粒径就是等效投影面积直径。

在不同的测量方法下，颗粒会具有不同的等效粒径，因此为了提高测量准确性，一些精密的测量仪器会综合测量各种不同的粒径，最后求出一个平均值。

为了严格控制产品质量，或提升产品口感、光泽、稳定性、活性等多种特性，一些企业会关注产品的粒度分布，即不同粒径的颗粒占产品总量的百分数。粒度分布有区间分布和累计分布两种形式，区间分布又称为微分分布或频率分布，它表示一系列粒径区间中颗粒的百分含量。累计分布也叫积分分布，它表示小于或大于某粒径颗粒的百分含量。此外，粒度分布往往以表格、图像或函数的方式来表示。

在进行粒度分布的测试时，企业还会关注以下几个关键指标：D50、D97和比表面积。

D50：一个样品的累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径。

D97：一个样品的累计粒度分布百分数达到97%时所对应的粒径。

比表面积：单位质量的颗粒的表面积之和。比表面积与粒度有一定关系，粒度越细，比表面积越大。但这种关系不一定是正比关系。

在测量粒度时，企业会关注等效粒径和粒度分布，然而对于形状不规则的颗粒而言，其形状复杂程度越高，不同粒度测试方法的结果相差往往会越大。但这并不意味着粒度测试结果可以漫无边际，而恰恰意味着粒度测试的结果应具有一定的真实性，比如仪器对标准样的测量结果应在标称值允许的误差范围内、经粉碎后的样品应比粉粉碎前更细、经分级后的样品的大颗粒含量应减少、结果与行业标准或公认的方法一致等。