粒度分析樣品分散條件的研究
楊玉穎,張學文重要作用,趙紅持續向好,吳建國,王培銘
(同濟大學混凝土材料研究國家重點實驗室充足,上海200092)
摘要:測試粉體粒度時進展情況,樣品的分散條件是影響其結果度的主要因素。為了減小由樣品分散條件不同而引起的誤差綠色化發展,采用LS230激光粒度分析儀及礦渣粉體至關重要、玻璃粉體,研究了粉體溶液濃度用上了、溫度提升行動、分散時間、分散介質關註、分散劑種類及其濃度對粒度測定結果的影響研究進展,從而得出了粒度分析樣品的*分散條件。
關鍵詞:粒度分析連日來;分散條件快速融入;礦渣粉體;玻璃粉體
Study of Sample Dispersing Condition on Particle Size Analysis
YANG Yu-ying ZHANG Xue-wen ZHAO Hong WU Jian-guo WANG Pei-ming
(State Key Laboratory of Concrete Materials Research,Tongji University意料之外,Shanghai 200092,China)
Abstract:Dispersion is one important factors affecting the determination accuracy of powder particle size. In order to reduce the error of dispersion, the effects of dispersion on the accuracy of particle size analysis were investigated and the optimized operating dispersing factors for slag and glass powders were determined for laser particle size analyzer(LS230).
Key words: particle size analysis形式;dispersing condition置之不顧;slag powder;glass powder
在現(xiàn)實生活中數字化,有很多領域與粒度分析息息相關方便,其中包括建筑材料領域。例如各領域,對于混凝土而言應用領域,其主要材料如水泥、礦渣深入闡釋、粉煤灰等材料的粒度對其性能有很大影響相關性,一般來說,這些粉體材料粒度越小物聯與互聯,則在混凝土中越能發(fā)揮其活性或有效作用穩定,從而提高混凝土的強度或改善其耐久性等。因此供給,在配制混凝土前預先控制好主要原材料的粒度是很有意義的優勢與挑戰。
前人對粒度分析方面的研究頗多[1]~[3],但主要采用的是沉降式解決方案、離心式和光透式粒度儀趨勢,且其與建筑材料的結合也很少見。本文采用的是LS230激光粒度分析儀上高質量,該分析儀運用光散射的原理一站式服務,速度快、測量范圍廣攻堅克難,多種標準樣品(L300管理,G15,GB500)的長期雙向互動、連續(xù)測定結果表明效率和安,該儀器測得的數(shù)據(jù)可靠、多次測量重復性好品牌。在粒度測定過程中深入開展,儀器本身對測定結果的影響很小,因此粒度測定結果準確與否主要取決于樣品的分散條件等形式。筆者以玻璃粉體和礦渣粉體為例技術的開發,就粒度分析測試前樣品的分散條件進行了試驗研究,以求得粒度分析樣品的*分散條件(文中的測定結果均以3次測得的中位徑D50—即在累積百分率曲線上占顆溜w躍?偭繛?/span>50%所對應的粒子的直徑—值的平均值給出)更高效。
1試驗
1.1試驗儀器與材料
儀器:LS230激光粒度分析儀全面協議;T660/h超聲波分散器;METTLER AE240電子天平具體而言。
材料:礦渣粉體工具;玻璃粉體。
1.2取樣與制樣方法
取樣:首先采用四分法對樣品進行縮分喜愛,然后用取樣器從得到的樣品中抽取試樣醒悟,數(shù)量至少應滿足試驗要求。
制樣:試驗前先將2種粉體烘干高質量,然后配制成稀溶液也逐步提升。配好的溶液按需進行超聲波分散,分散后立即進行粒度分析註入了新的力量。
2 試驗結果及討論
2.1粉體溶液濃度對測定結果的影響
以蒸餾水作分散介質重要的作用,不加表面活性劑,配制不同濃度的礦渣粉體試樣溶液6份特點,分別用超聲波分散器分散5 min積極回應,然后進行粒度測定,結果見表1又進了一步。
表1 不同濃度樣品溶液的D50值
Table 1 D50 values of sample with different conc.
Conc./g·L-1 | 0.50 | 0.70 | 0.90 | 1.10 | 1.20 | 1.30 |
D50/μm | 8.995 | 9.580 | 9.885 | 10.07 | 10.39 | 10.93 |
從表1可以看出多種場景,粉體試樣濃度較小時,所測得的粒徑較小規劃、粒度分布范圍也較窄(由其粒度分布曲線可看出)擴大公共數據;當粉體試樣濃度較大時,因復散射及顆粒容易團聚帶動擴大,所測得的粒徑偏大核心技術體系、粒度分布范圍較寬(由其粒度分布曲線可看出),測試結果誤差較大持續發展。但以上結果并不能說明粉體試樣濃度越小越好必然趨勢,因為濃度小到一定程度時,樣品中的顆粒已經(jīng)大大減少擴大,太少的顆粒數(shù)會產(chǎn)生較大的取樣及測量隨機誤差多樣性,這時的樣品已無代表性,所以測量時也應該控制濃度的下限范圍[1]新格局。從本次試驗結果分析明顯,在滿足測試需要的zui少樣品量(使遮光率達到10%左右)的前提下,該礦渣粉體*濃度為0.90~1.10 g/L顯示,在此范圍內(nèi)測得的D50值很接近創新為先。該結果并非普遍適用于其它粉體,不同類型粉體的適宜濃度尚需通過實驗確定。
2.2分散時間對測定結果的影響
以蒸餾水作分散介質創新延展,不加表面活性劑強化意識,配制濃度為1.00 g/L的礦渣粉體試樣溶液6份,分別用超聲波分散器分散不同時間機製性梗阻,然后進行粒度測定建強保護,結果見表2。
表2 不同分散時間下樣品的D50值
Table 2 D50 values of sample with different dispersing time
Dispersing time/min | 0 | 3 | 5 | 10 | 15 | 20 |
D50/μm | 14.25 | 12.12 | 10.57 | 9.965 | 9.766 | 9.649 |
由表2可知生產效率,*分散時間為5~10 min,再增加分散時間效果,效果已不明顯使用。
另外,超聲波分散器功率不同密度增加,亦導致分散效果不同有效性,本文不予詳述。
2.3分散介質對測定結果的影響
進行粉體的粒度測試時機遇與挑戰,選擇的分散介質不僅應該對粉體有浸潤作用廣泛關註,同時又要成本低、無毒集成技術、無腐蝕性就能壓製。通常使用的分散介質有水、水+甘油適應能力、乙醇更優美、乙醇+水、乙醇+甘油防控、環(huán)乙醇等成效與經驗,粉末較粗時可選用水或水加甘油作分散介質,粉末較細時可選用乙醇或乙醇加水作分散介質堅實基礎。乙醇的浸潤作用比水強稍有不慎,因而更容易使顆粒得到充分分散。表3是對玻璃粉體及礦渣粉體使用不同的分散介質得到的實驗結果等地。
表3不同分散介質中樣品的D50值
Table 3 D50 values of sample with different dispersing medium μm
Dispersing medium | Slag powder | Glass powder |
100%water 80%water+20% ethanol 50%water +50% ethanol 20%water +80% ethanol 100%ethanol | 10.22 10.09 9.721 9.498 9.466 | 3.606 3.551 2.896 2.357 2.292 |
表3中數(shù)據(jù)進一步說明了乙醇對粉體的分散效果明顯好于蒸餾水最為顯著,粉體越細則分散效果越明顯。
2.4分散劑種類及濃度對測定結果的影響
選擇合適的分散劑是當今研究的熱點物聯與互聯,而分散劑中使用zui多的是表面活性劑穩定。表面活性劑的類型主要有:陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑供給、兩性表面活性劑優勢與挑戰、非離子表面活性劑、特殊類型表面活性劑等[4]。粉體在水中通常是帶電的解決問題,加入具有同種電荷的表面活性劑系列,由于電荷之間的相互排斥而阻礙了表面吸附,從而可達到分散粉體的目的相互配合。不同的表面活性劑對不同種類的粉體分散效果不同慢體驗,在測定時要比較幾種表面活性劑的分散效果,zui后確定一種的表面活性劑[5]智能化。
以蒸餾水作分散介質科技實力,配制相同濃度的玻璃粉體試樣溶液6份,分別加入不同種類的分散劑建設,用超聲波分散器分散5min在此基礎上,然后進行粒度測定,結果見表4前來體驗。
表4不同分散劑中樣品的D50值
Table 4 D50 values of sample with different dispersant
Dispersant | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
D50/μm | 2.465 | 2.374 | 2.422 | 2.629 | 2.568 | 2.522 |
Note: 1—Sodium Hexametaphosphate; 2—Dodecyl benzene sulfonic acid sodiumsalt; 3—Polyacrylamide; 4—Coulter ⅠA ; 5—Coulter ⅠA ; 6—Coulter ⅠC .
表4中數(shù)據(jù)顯示自主研發,使用不同的分散劑,粒度測定結果相差較大更加廣闊。由此可見損耗,對于
玻璃粉體來講,比較適宜的分散劑是十二烷基苯磺酸鈉和聚丙烯酰胺非常完善。
分散劑的濃度對測定結果也有一定影響性能穩定,使用時應加以控制。以聚丙烯酰胺為例作用,比較不同分散劑濃度下的玻璃粉體分散效果越來越重要,測試結果見圖1。試驗過程中發(fā)現(xiàn)發揮重要作用,分散劑濃度過高時醒悟,溶液內(nèi)發(fā)生了絮凝現(xiàn)象(這也是導致粒度測定結果升高的原因之一)。由圖1可知高質量,用聚丙烯酰胺分散玻璃粉體時也逐步提升,分散劑的*濃度約為1.0~2.0 g/L。
2.5粉體試樣溶液溫度對測定結果的影響
以蒸餾水作分散介質註入了新的力量,不用表面活性劑重要的作用,配制相同濃度的礦渣粉體試樣溶液6份,用超聲波分散器分散5 min去創新,分別在不同溫度下測試足夠的實力,粒度測定結果見圖2。由圖2可以看出學習,隨著溫度的升高結構重塑,顆粒粒度有變小的趨勢聽得懂。這是因為溫度高有利于顆粒分散,溫度低則顆粒易團聚高質量發展,增大了測量誤差全方位。但試驗溫度不宜過高,因35℃以上粒度減小的趨勢已不明顯影響力範圍,且粒度儀也不適宜在高溫下運行大局。由此可見,粉體試樣溶液的溫度宜保持在20~35℃范圍內(nèi)邁出了重要的一步。
圖1 粒度隨分散劑濃度變化曲線
Fig.1 Curve of particle size variation with the conc. of dispersant
圖2 粒度隨溫度變化曲線
Fig.2 Curve of particle size variation with temperature
3 結論
1.對礦渣粉體而言有序推進,*粉體濃度為0.90~1.10 g/L,*分散時間為5~10 min需求。
2.進行粉體的粒度測試時道路,所選擇的分散介質應能使粉體得到的分散,乙醇對較細粉體的分散效果明顯好于蒸餾水真諦所在。
3.對于玻璃粉體來講,比較適宜的分散劑是十二烷基苯磺酸鈉和聚丙烯酰胺競爭力;用聚丙烯酰胺分散玻璃粉體時充分,分散劑的*濃度約為1.0~2.0 g/L。
4.粉體試樣溶液的溫度宜保持在20~35℃范圍內(nèi)集聚。
5.除上述因素外競爭力,還應在試驗前掌握試樣顆粒的形狀系數(shù)及折射率(包括分散介質的折射率)等,以便選擇適當?shù)墓鈱W模型狀況,盡量減小測量誤差機製性梗阻。
參考文獻:
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