在材料科學、化工、制藥、食品、環保等眾多領域,顆粒的大小及其分布是至關重要的參數。而粒度分析儀,正是揭秘顆粒奧秘的“利器”,能讓顆粒無處遁形。
粒度分析儀的工作原理基于多種物理現象,其中激光散射法最為常用。當激光束照射到顆粒上時,會發生散射現象,散射光的角度與顆粒的粒徑成反比,即粒徑越大,散射光的角度越小;粒徑越小,散射光的角度越大。通過測量不同角度上的散射光強度,結合米氏理論、弗朗霍夫理論等復雜的數學算法和模型,就可以計算出顆粒的粒度分布。

在材料科學領域,粒度分析儀是粉末、顆粒、納米材料等研究的得力助手。以納米材料的制備為例,納米顆粒的尺寸和分布對其性能有著決定性的影響。通過粒度儀,研究人員可以精確地測量納米顆粒的粒徑大小和分布情況,從而優化制備工藝,獲得具有理想性能的納米材料。
化工生產中,粒度儀發揮著監測和控制產品質量的關鍵作用。在生產過程中,顆粒的大小和分布會直接影響產品的性能和穩定性。例如,在涂料生產中,顏料顆粒的粒徑大小會影響涂料的遮蓋力、光澤度和耐久性。利用粒度儀實時監測生產過程中顆粒的大小和分布,可以及時調整生產工藝參數,確保產品質量符合標準。
制藥行業對藥物顆粒的粒度要求極為嚴格。藥物顆粒的大小和分布會影響藥物的釋放性能和生物利用度。通過粒度儀,制藥企業可以精確控制藥物顆粒的粒徑,提高藥物的療效和安全性。例如,在緩釋制劑的研發中,通過調整藥物顆粒的粒徑,可以實現藥物的緩慢釋放,延長藥物的作用時間。
食品領域同樣離不開粒度儀。在食品加工過程中,顆粒狀成分的大小和分布會影響食品的質量和口感。例如,在面粉加工中,面粉顆粒的粒徑大小會影響面包的體積、質地和口感。利用粒度儀可以優化面粉的加工工藝,提高面粉的品質。
在環保領域,粒度儀可用于監測大氣、水體中的顆粒物污染情況。通過測量顆粒物的粒徑分布,可以了解污染物的來源和擴散規律,為環境保護提供數據支持。
隨著科技的進步,粒度分析儀也在不斷發展。其測試范圍不斷擴展,從最初的亞微米級別逐漸發展到現在的納米級別甚至更小;測量精度不斷提高,能夠更準確地測量顆粒的粒度分布;功能也更加多樣化,具備自動樣品處理、在線監測等智能化功能。未來,粒度儀將在更多領域得到應用,為各個領域的生產和研究提供更有力的支持。