化工粉末粒度检测 粉末比表面积检测

化工粉末粒度检测与粉末比表面积检测方法及推荐

化工粉末粒度检测方法

1. 激光衍射法

• 颗粒度仪：采用红光（632.8nm氦氖激光）与蓝光（470nm LED）双光源系统，支持0.01-3500μm宽量程检测，适用于悬浊液、乳剂及干粉。

• 马尔文Mastersizer 3000：覆盖0.01μm-3.5mm范围，分辨率高，适用于纳米至微米级颗粒。

• 原理：利用激光束通过粉末颗粒产生的衍射图样计算粒径分布。

• 适用范围：0.1μm-3mm，适用于大多数化工粉末。

• 设备推荐：

• 优势：快速、准确、重复性好，支持湿法/干法进样。

• 局限性：对超细颗粒（<0.1μm）检测精度有限。

2. 动态光散射法（DLS）

• 马尔文Zetasizer Nano ZS：集成粒度与Zeta电位分析，适用于胶体溶液。

• 原理：通过测量颗粒在悬浮液中的布朗运动速度计算粒径。

• 适用范围：0.3nm-10μm，适用于纳米级粉末（如催化剂、制药材料）。

• 设备推荐：

• 优势：非接触式测量，对纳米颗粒敏感。

• 局限性：需样品分散均匀，对高浓度样品易产生误差。

3. 筛分法

• 原理：通过不同孔径筛网分级粉末，计算粒度分布。

• 适用范围：>45μm，适用于粗颗粒（如金属粉末、陶瓷原料）。

• 设备推荐：标准检验筛（如ASTM E11规格）。

• 优势：操作简单，成本低。

• 局限性：对细颗粒分级精度差，易产生筛余物。

4. 显微镜法

• 原理：直接观察颗粒形貌并测量粒径（如Feret直径）。

• 适用范围：光学显微镜（0.5μm-1000μm）、电子显微镜（纳米级）。

• 设备推荐：扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）。

• 优势：提供高分辨率形貌信息。

• 局限性：样品制备复杂，检测成本高。

推荐方案：

• 通用检测：激光衍射法（如颗粒度仪），覆盖0.01-3500μm，适用于大多数化工粉末。

• 纳米级检测：动态光散射法（如Zetasizer Nano ZS），适用于<10μm颗粒。

• 粗颗粒检测：筛分法，成本低且操作简便。

粉末比表面积检测方法

1. 气体吸附法（BET法）

• 比表面积仪（如F-Sorb 2400ce）：支持动态法与静态容量法，测试精度±1%。

• BELSORP MAX II：配置8个通气口，温度范围达400℃，适用于高温脱气样品。

• 原理：基于低温氮吸附，通过吸附量计算比表面积。

• 适用范围：0.01m²/g至无上限，适用于多孔材料（如催化剂、吸附剂）。

• 设备推荐：

• 优势：国标认可（GB/T 19587-2017），结果准确。

• 局限性：需真空脱气处理，测试时间较长。

2. 溶液吸附法

• 原理：通过吸附质在样品表面的吸附量计算比表面积。

• 适用范围：适用于无法真空处理的样品（如某些有机粉末）。

• 优势：操作简单，避免高温影响。

• 局限性：重复性差，对吸附质选择敏感。

3. 透气法

• 原理：根据透气速率推算比表面积。

• 适用范围：中粗颗粒（如金属粉末）。

• 优势：快速，适用于生产线。

• 局限性：精度低，仅适用于外比表面积。

推荐方案：

• 高精度检测：气体吸附法（如F-Sorb 2400ce），符合GB/T 19587-2017标准。

• 快速筛查：透气法，适用于生产线质量控制。

• 特殊样品：溶液吸附法，避免高温或真空影响。

检测标准与影响因素

1. 粒度检测标准

• ISO 13320（激光衍射法）、ASTM B822（筛分法）。

• 需控制环境温湿度（如20±5℃、湿度≤60%），避免样品结块。

2. 比表面积检测标准

• GB/T 19587-2017（BET法）、ISO 4652（氮吸附法）。

• 装样量建议≥80mg，装样面积在5-50m²之间。

3. 共同影响因素

• 样品均匀性：检测前需充分混匀，避免分层。

• 设备校准：定期用标准样品（如氧化铝）验证精度。

• 操作规范：严格按SOP操作，减少人为误差。