[Ứng dụng] Đo kích thước hạt trung bình của các hạt trong hệ thống phân tán bằng máy phân tích ổn định MS20

【Tóm tắt chương trình】

Vật chất dạng hạt nhỏ được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống theo lịch trình và sản xuất công nghiệp, kích thước và sự phân bố của kích thước liên quan trực tiếp đến các quy trình công nghiệp, chất lượng sản phẩm và sự an toàn của tiêu thụ năng lượng và quy trình sản xuất. Do đó, điều quan trọng là phải đo kích thước hạt của các hạt nhỏ một cách chính xác và thuận tiện. Đo kích thước hạt có thể phục vụ nhiều ứng dụng như mỹ phẩm, hóa chất, dược phẩm hoặc thực phẩm.

Đại lý bởi Beijing Audlino Instrument Co., Ltd., ĐứcViệtMS20 (Hình 1) được sản xuất bởi DataPhysics Instruments là một công cụ mô tả toàn diện dựa trên nguyên tắc tán xạ ánh sáng đa trọng lượng để đánh giá sự ổn định của nhiều hệ thống phân tán và các cơ chế không ổn định liên quan đến thời gian và nhiệt độ. Nó cung cấp một cách dễ dàng và nhanh chóng để đo kích thước hạt trung bình của các hạt trong một hệ thống phân tán. Bài viết này sẽ mô tả việc đo kích thước hạt trung bình của cả hai hạt polystyrene bằng máy phân tích độ ổn định MS20.

[Biểu đồ]1】Máy phân tích ổn định MS 20

Nguyên tắc đo lường:

Máy phân tích độ ổn định MS20 dựa trên nguyên lý tán xạ ánh sáng đa trọng lượng để đưa một chùm ánh sáng vào mẫu lỏng, trong đó các hạt lơ lửng làm cho ánh sáng đi vào mẫu bị tán xạ nhiều lần (tán xạ theo mọi hướng khác nhau từ hướng tới), hiện tượng này được gọi là tán xạ ánh sáng đa trọng lượng. Ánh sáng tới được tán xạ nhiều lần liên tiếp sau khi đi vào mẫu, và cường độ của ánh sáng cuối cùng bắn ra mẫu phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng, nồng độ hạt, kích thước hạt, chỉ số khúc xạ của pha liên tục và phân tán, hệ số hấp thụ. Công nghệ tán xạ ánh sáng đa trọng lượng có thể phát hiện sự ổn định của hệ thống phân tán, bao gồm thay đổi kích thước hạt theo thời gian trong hệ thống phân tán, tốc độ di chuyển hạt, chỉ số ổn định, v.v. Dụng cụ này phù hợp với hệ thống phân tán rắn/lỏng, lỏng/lỏng, khí/lỏng, v.v.

Kích thước hạt trung bình có thể được tính toán dựa trên công thức Stokes và tốc độ di chuyển V được tính bằng phép đo MS20.𝑑:

Trong số đó, Δ𝜌là sự khác biệt về mật độ giữa các hạt và chất lỏng;

𝑔là gia tốc trọng lực, khoảng 9,81 m/S2；

𝜂Là độ nhớt của chất lỏng.

Quá trình thử nghiệm:

Thí nghiệm này sử dụng hai loại hạt polystyrene (PS1 và PS2) với kích thước hạt khác nhau (Hình 2). Các hạt PS1 và PS2 được đưa ra trên bao bì có kích thước hạt lần lượt là 20 và 40. Dung môi cho hệ thống treo là nước, mật độ và độ nhớt của chúng lần lượt là 0,998g/cm3 và 1,002mPas ở nhiệt độ phòng. Điểm thể tích là 5%.

[Biểu đồ]2】

Sẽ có sẵn20 mlHệ thống treo polystyrene được đổ vào ống mẫu và điều kiện thí nghiệm được đặt thành25°CDưới mỗi1Đo phút một lần, đo liên tục1Giờ. Khu vực đo lường trong0 mm(đáy ống mẫu) và56,5 mmGiữa (đỉnh ống mẫu).

(Biểu đồ3）Kết quả đo của hai hệ thống treo polystyrene đã được đưa ra.

* trong đóTruyền tảiĐại diện cho ánh sáng truyền qua,BackScatteringĐại diện cho ánh sáng tán xạ lưng;

*Tọa độ từ trái sangPhải đại diệnMẫu ống từ dưới cùng (vị trí)0 mm Lên trên (Vị trí)56,5 mm ）；

*Mã màu của đường cong biểu thị thời gian đo, từ màu đỏ (phép đo đầu tiên,t = 0(văn) ① Lầm lẫn; ② Giả dối.t = 1 giờ）。 Mỗi đường cong đại diện cho một phép đo riêng biệt.

[Hình 3]

Sơ đồ3Sơ đồ truyền và tán xạ ngược trongSơ đồ rõ ràngĐiều này thể hiện sự phụ thuộc thời gian và sự phụ thuộc vị trí của cường ánh sáng, thể hiện một quá trình thảo xuống điển hình. Có thể thấy, vìPS1Kích thước hạt của hạt nhỏ hơn và tốc độ lắng chậm，PS1Tỷ lệ thay đổi cường độ ánh sáng truyền qua và tán xạ ngượcPS2Chậm hơn nhiều.

B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

利用MS20Chức năng tương ứng trong phần mềm có thể dễ dàng tính toán tốc độ di chuyển của hai loại hạt mẫu, ví dụ:4Hiển thị,PS1Tốc độ di chuyển trung bình của các hạt trong hệ thống treo là0,6262 mm / phút(Biểu đồ4bên trái). Sau đó tính toán chức năng theo định luật Stokes trong phần mềm, nhập các tham số như phân số thể tích tương ứng, chỉ cần nhấp vào "tính toán" trong phần mềm để có đượcPS1Kích thước hạt trung bình4bên phải)19,88umTương tự, tính toánPS2Kích thước hạt trung bình là39,54um(Bảng1）。

(Bảng1）

Kết luận:

quaMS20Đo lườngPS1 và PS2 trung bìnhKích thước hạt tương ứng là19,55 μmvà39,54 µmKết quả đo của hai mẫu gần như phù hợp với giá trị được đưa ra bởi nhà sản xuất, điều này xác nhận việc sử dụngMS20Đo kích thước hạt trung bình là chính xác và đáng tin cậy.

Sử dụngMS20Phân tích ổn địnhNghi thức vàPhần mềm đa chức năng được trang bị có thể đo kích thước hạt trung bình của mẫu một cách hiệu quả và chính xác. Ngoài ra,MS20Ngoài ra còn có các mẫu đomộtTình dục, đo độ dày lớp mẫu thay đổi theo thời gian, tính toán chỉ số ổn định, phân tích cơ chế không ổn định của hệ thống phân tán và các chức năng khác, có thể được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như hóa chất tốt, thực phẩm, dược phẩm, thuốc trừ sâu, dầu khí, năng lượng mới, v.v.

Văn phòng tôiCung cấp dịch vụ lấy mẫuHuấn luyện kỹ thuật, hoan nghênh tư vấn!