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碳酸钙的激光衍射粒度分析
发布:珠海欧美克仪器有限公司浏览次数:2737碳酸钙在众多行业中发挥着各种不同的功能:
•粘合剂和密封剂:作为填料和粘度控制剂•动物和宠物饲料:作为钙和助消化剂的来源
•建筑:作为混凝土、水泥浆、沥青和天花板材料的填料
•肥料:作为填料和钙的来源
•食物:作为钙的附加来源
•家用和卫生产品:作为一种温和的摩擦剂
•采矿:作为钻井泥浆的堵漏剂/暂堵剂
•涂料和表面涂层:作为颜料、填充剂和增量剂,具有改进涂料流变性、附着力、光泽、遮盖力和防腐性能等功能。
•纸张:用作填料、涂料和酸度控制剂
•药品:作为填料或缓冲剂
•塑料:作为填料和流变控制剂
•橡胶和人造橡胶:用作填料和增量剂。
测量碳酸钙的粒径
各种不同粒径和不同表面改性处理的碳酸钙,能满足前面提到的各种应用。Topsizer激光衍射粒度仪能够测量从纳米到毫米级别的颗粒尺寸,在短短几分钟的时间内就可以完成全量程的测量,帮助实现在生产过程中以及在Z终产品的质量控制中对碳酸钙粒度的极ng确表征。
如何进行碳酸钙的分散
Topsizer依赖其配置的不同可以实现湿法和干法测量。碳酸钙的加工方法和粒径将决定是湿法分散还是干法分散更可取。干分散取样量大,为粗颗粒尺寸表征提供可重现结果。然而,对于细颗粒,湿法分散可以更好地控制颗粒分散状态,从而得到重现性更好的结果。干、湿法分散装置的灵活、快速切换保证了单一的Topsizer机型即可实现多种类型样品的分析。
DPF-110干法进样器采用压缩空气对样品进行分散,为了确保分散,合适的空气压力选择很重要。在湿法分散中,可以使用SCF-108A分散装置在水中进行测量。通常需要进行短时间的超声来分散团聚体,并使用适量稳定剂(如六偏磷酸钠或焦磷酸钠)来保证分散体系的稳定性。
图1是使用湿法(超声30sec后)和干法(2bar)测量的碳酸钙样品的粒度分布。结果表明,湿法分散与干法分散结果相一致,证明了样品在两种状态下都是充分分散的。
图1:在湿法和干法分散中测量的碳酸钙样品
碳酸钙粒度的表述
激光衍射法产生基于体积统计的颗粒粒径分布,其中有一系列典型特征值用来表述碳酸钙的粒度分布。例如, D97可用于表征粒度分布中的粗颗粒。以小于2μm颗粒的百分含量表征细粉的占比,以大于10μm或45μm颗粒的百分含量表征粗粉的占比。图2是四种典型碳酸钙的粒径分布,包括纳米碳酸钙、沉淀碳酸钙(PCC)和重质碳酸钙(GCC),粒径范围从40nm到200μm,表1是这些样品的特征值。
图2:四种碳酸钙的粒度分布
Sample
D10(μm)
D50(μm)
D97(μm)
%V <2μm
%V >10μm
%V >45μm
Nano CaCO3
0.066
0.130
0.350
100.0
0
0
PCC
0.673
1.440
3.960
71.25
0
0
GCC (roller mill)
1.353
4.638
14.38
17.04
12.95
0
GCC (vertical mill)
0.763
6.012
83.14
28.46
38.60
10.29
表1:四种碳酸钙的粒度特征值
重复性和重现性
立式磨生产的重质碳酸钙(GCC)由于其粒度分布非常宽,成为许多激光衍射法粒度仪面临的应用挑战。通过zhuo越的产品设计,Topsizer可以为客户提供高准确性、高重复性和高重现性的数据。图3和表2是同一立磨钙的三等份样品的重复性结果,由同一台Topsizer仪器测量。图4和表3是三台不同的Topsizer仪器所测量的同一批次立磨钙的粒度分布。
图3:方法重复性:同一台Topsizer仪器测量同一批立磨钙的三等份试样的粒度分布
Sample
D10 (μm)
D50(μm)
D97(μm)
%V <2μm
1
0.756
5.769
80.41
28.61
2
0.759
5.750
78.71
28.54
3
0.756
5.797
81.14
28.63
Average
0.757
5.772
80.09
28.59
RSD/%
0.23
0.41
1.55
0.17
表2:同一台Topziser仪器测量同一批立磨钙的三等份试样的粒度分
图4:系统重现性:三台不同的Topsizer仪器测量同一批立磨钙的粒度分布
表3:三台不同的Topsizer仪器测量同一批立磨钙的粒径分布
总结
激光衍射技术具有动态范围宽、分散方式灵活可选、测量速度快、结果重现性好等优点,在碳酸钙分析中得到了广泛的应用。
2020-04-15相关仪器 -
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