白炭黑是一種廣泛使用的黑色顏料和填料。它具有高比表面積和極細(xì)的顆粒大小，可以廣泛用于油墨、涂料、橡膠、塑料等領(lǐng)域。粒徑測(cè)量是白炭黑生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)。本文將介紹白炭黑粒徑測(cè)量的原理、方法和設(shè)備。

1. 原理

白炭黑的粒徑測(cè)量原理是根據(jù)顆粒大小對(duì)光線散射的不同程度進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)光線通過(guò)一個(gè)具有不同粒徑的顆粒體系時(shí)，光線的散射和吸收將受到顆粒大小、形狀、濃度等因素的影響。通過(guò)測(cè)量散射光的強(qiáng)度和角度，可以計(jì)算出顆粒的粒徑分布。

2. 方法

白炭黑的粒徑測(cè)量方法有多種，包括光散射法、激光粒度分析法、電子顯微鏡法、沉降法等。其中，光散射法和激光粒度分析法是目前應(yīng)用最廣泛的方法。下面將分別介紹這兩種方法的原理和特點(diǎn)。

（1）光散射法

光散射法是一種基于泰克散射理論的粒徑測(cè)量方法。它通過(guò)測(cè)量散射光的強(qiáng)度和角度，計(jì)算出顆粒的粒徑分布。該方法需要使用光散射儀，分為靜態(tài)光散射法和動(dòng)態(tài)光散射法兩種。

靜態(tài)光散射法適用于粒徑在0.1~100微米之間的顆粒測(cè)量，它通過(guò)測(cè)量顆粒散射光的強(qiáng)度和散射角度，計(jì)算出顆粒的粒徑分布。動(dòng)態(tài)光散射法適用于粒徑在0.001~10微米之間的顆粒測(cè)量，它通過(guò)測(cè)量顆粒在液體中的布朗運(yùn)動(dòng)，計(jì)算出顆粒的粒徑分布。

光散射法具有精度高、測(cè)試速度快、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)樣品的透明度、光學(xué)特性要求較高。

（2）激光粒度分析法

激光粒度分析法是一種利用激光光束對(duì)樣品進(jìn)行掃描、測(cè)量顆粒大小的方法。它利用激光束通過(guò)樣品時(shí)的光散射、光透射、光吸收等現(xiàn)象，測(cè)量顆粒的大小和分布。

激光粒度分析儀主要包括激光發(fā)射器、樣品池、光學(xué)系統(tǒng)和探測(cè)器等部分。樣品池中的樣品受到激光束的照射后，會(huì)發(fā)生散射、透射和吸收等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象會(huì)被光學(xué)系統(tǒng)和探測(cè)器捕捉到，通過(guò)處理數(shù)據(jù)，得到顆粒的大小分布。

激光粒度分析法具有樣品處理簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高、測(cè)量速度快等優(yōu)點(diǎn)，但需要樣品透明度好、分散均勻等條件。

3. 設(shè)備

目前市面上常見的白炭黑粒徑測(cè)量設(shè)備包括光散射儀、激光粒度分析儀、電子顯微鏡等。這些設(shè)備各有特點(diǎn)，可以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的設(shè)備。

光散射儀是一種廣泛應(yīng)用的粒徑分析儀器，主要用于顆粒粒徑在0.1~100微米之間的測(cè)量。常見的光散射儀有貝克曼庫(kù)爾特LS系列、馬爾文粒度分析儀等。

激光粒度分析儀是一種利用激光光束對(duì)顆粒進(jìn)行測(cè)量的儀器，適用于顆粒粒徑在0.001~10微米之間的測(cè)量。常見的激光粒度分析儀有馬爾文激光粒度分析儀、Malvern Mastersizer系列等。

電子顯微鏡是一種高分辨率顯微鏡，可以對(duì)顆粒的形態(tài)和大小進(jìn)行直接觀察。它適用于顆粒粒徑在0.001~100微米之間的測(cè)量。常見的電子顯微鏡有透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡等。

4. 總結(jié)

白炭黑的粒徑測(cè)量是生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)。粒徑測(cè)量的方法和設(shè)備多種多樣，可以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的方法和設(shè)備。光散射法和激光粒度分析法是目前應(yīng)用最廣泛的方法，它們具有精度高、測(cè)試速度快、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。電子顯微鏡則是一種高分辨率顯微鏡，可以直接觀察顆粒的形態(tài)和大小。