粒度分析 電阻法 第1部分：孔徑孔管法 征求意見稿

GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-1粒度分析電阻法第1部分：小孔管法本文件規(guī)定了電阻法測量分散于電解質(zhì)溶液中顆粒粒度分布3.13.23.33.43.53.63.73.8GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-2Ap最頻繁脈沖的幅度Ax任一顆粒產(chǎn)生的電脈沖幅度dm用于初級校準(zhǔn)的微球的標(biāo)稱平均直徑df自由度dL粒徑段或通道的顆粒直徑下限dp有證粒度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的峰值粒徑du粒徑段或通道的顆粒直徑上限kd粒徑校準(zhǔn)常數(shù)kda用于開始質(zhì)量校準(zhǔn)程序的任意粒徑校準(zhǔn)常數(shù)Mb質(zhì)量平衡，測量中所記顆粒質(zhì)量與輸入顆粒質(zhì)量的比例Mm儀器測量的顆粒質(zhì)量nc計數(shù)的顆粒數(shù)Nc泊松分布的平均值，用于描述尺寸區(qū)間內(nèi)計數(shù)的時間擴展ΔNi第i粒徑段內(nèi)的顆粒計數(shù)N第i粒徑段內(nèi)（i=1,vT分散質(zhì)量為m的樣品的電解質(zhì)溶液體積vi第i粒徑段內(nèi)的的顆粒算術(shù)平均體積x顆粒體積等效球直徑xmax特定小孔管可測的最大顆粒尺寸xmin特定孔徑管可測的最小顆粒尺寸P浸沒密度/有效密度（包括最終封閉孔隙的固體密度，但不包括顆粒內(nèi)的開放孔隙）X2卡GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-3通常，通過這種技術(shù)測量尺寸大于約0.5微米的顆粒。圖1給出了儀任何顆粒的體積等效球直徑x可以通過公式（2）計算： 6.2粒徑測量范圍GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-4最大的小孔管（通常為2000μm）。實際上的粒徑測量上限約為1200μm，單個小孔管的粒徑測量范圍與小孔管直徑D有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，對于直徑為D的小孔管，在0.015D誤差約為5％。對于非球形顆粒，當(dāng)粒徑接近測試范圍上限時可能容易堵塞小孔管。實際上，測量下限上，可以通過選擇一個合適直徑的小孔管來避免使用多個孔管，并達(dá)到可接受的粒徑測可以使用較大的孔管，最高可達(dá)2000μm。在這種應(yīng)用中，宜通過添加甘油或蔗糖來增加電解質(zhì)6.3顆粒重疊的影響度增加的情況下，會出現(xiàn)兩個或多個顆粒幾乎同時進(jìn)入感應(yīng)區(qū)的情況，這將導(dǎo)致復(fù)雜的脈沖信號。有幾種可能性出現(xiàn)，即(a)兩個顆粒同時通過感應(yīng)區(qū)，導(dǎo)致脈沖高度等于兩個脈沖高度之和，并引表1重疊概率為5％時每毫升的顆粒計數(shù)，以及計數(shù)1000小孔管直徑D/μm2GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-56.5測量體積b)測量足夠數(shù)量的顆粒，以滿足粒度分布的質(zhì)量要求；GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-6定測量次數(shù)和概率下的表觀方差和理論方差是相關(guān)的。附錄G中提供了一個示例。這種統(tǒng)計檢驗可用于單一粒徑段的顆粒數(shù)、一組粒徑段的顆粒數(shù)，或方法再現(xiàn)性和中間精度將受到幾個因素的影響（除了7.1中處理的那些因素）附錄B總結(jié)了所有可能影響最終結(jié)果質(zhì)量的關(guān)鍵因素，這些可以作為根8.2儀器安置可以使用三種接近單分散，具有峰值粒徑標(biāo)準(zhǔn)值的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來檢驗小孔管/放的標(biāo)樣顆粒加入懸浮液中，一種粒徑在0.05-0.1D范圍內(nèi)，另一種粒徑約為0.5D。重新測量懸浮液，這些額外峰值粒徑的測量值與標(biāo)樣粒度標(biāo)稱值的測量誤差宜小于8.4計數(shù)系統(tǒng)的線性度檢驗8.5選擇電解質(zhì)溶液粒可以選擇各種水性電解質(zhì)溶液中進(jìn)行測試8.5.2小孔徑小孔管（D＜50μm）的特殊注8.5.3大孔徑小孔管（D＞400μm）的特GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-7為了防止通過小孔管的快速流動而引起湍流噪聲信號，可以通過添加葡萄糖或甘油來增加電解質(zhì)8.6電解質(zhì)溶液的制備設(shè)備宜預(yù)先用過濾后的電解質(zhì)溶液或其他適當(dāng)?shù)囊后w沖洗。背景計數(shù)不宜超過表2中給列數(shù)值，或根據(jù)這些背景計算出的等效體積不應(yīng)超過測試顆?？傮w積的22222228.7推薦的取樣、縮分、樣品制備和分散方法宜將樣品縮分成每個約0.2cm3大小。如果樣品是粉狀稀釋。在燒杯中加入電解質(zhì)溶液，并按照8.7.1中的時間要求，將其放入具有適當(dāng)功率和頻率的超聲波GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-8浴槽中，偶爾攪拌一下。建議使用秒表以便創(chuàng)建可重復(fù)的分散方法。圖3顯示了一種400ml容量燒杯加在這種情況下，材料的密度將接近電解質(zhì)的密度。將樣品縮分成約1g的分樣。將分樣與分散劑混管孔徑大小下能被測到的顆粒，即如果使用20μm孔徑的小孔管，那么稀釋劑宜先經(jīng)過大約D的針狀顆粒被認(rèn)為是可測量的最小顆粒，這對應(yīng)最大的顆粒長寬比為40根據(jù)顯微鏡的觀察（見8.7.5），估計最大顆粒直徑。選擇一個合適的小孔管，確保待測GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-9確保最大顆粒直徑小于小孔管孔徑的80%。如果樣品中有相當(dāng)一部分的顆粒粒徑低于該小孔管粒徑測試下限（小孔管孔徑的1.5%則需要使用第二個甚至第三個更小孔徑參考表1選擇一個合適的測量體積或選擇一個合適的累積測量時間。可能需要測試多個樣品或長時8.9清除小孔管的堵塞b)沸騰法：加大小孔管電流，利用電流的加熱效果讓液體沸騰續(xù)攪拌5到10分鐘，再次測量。當(dāng)使用攪拌器時，調(diào)整至最佳攪拌效果同時又不產(chǎn)生渦流氣泡。分別記錄顆粒粒徑在接近小孔管孔徑的30%和5%時的顆粒累積計數(shù)（分別用xmax和xmin表示）。如果計數(shù)變化變化。表3詳細(xì)列出了一些可能的因素原因。ISO/TR13097[20]（GB/T41316）提供了xmaxxminGB/T29025.1—XXXX/ISO13319-如果電解質(zhì)的電導(dǎo)率發(fā)生變化，那些使用“恒電流”方法的儀器不需要重新校準(zhǔn)。使用“恒電壓”粒，實測粒徑可能只有表觀粒徑的一半。有關(guān)多孔性顆粒測量的校準(zhǔn)，參見附錄至有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（CRM）。校準(zhǔn)方法可參照標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書或和儀器使用說明（制造商提供的儀器操作手冊）。一種方法是獲得顆粒計數(shù)分布的直方圖（頻度分布圖），X軸為等間隔的顆粒通道數(shù)（線性）、Y軸為顆粒計數(shù)。如果粒度分布對稱，則顆粒計數(shù)最多的通道中心位置所對應(yīng)的顆粒峰值粒徑非常接近率在三個或更多壓力下測量。當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)是通過結(jié)合可溯源標(biāo)準(zhǔn)樣品的粒度分布和重量法的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)建9粒度分布測量大量相對較小的顆粒，可以通過進(jìn)行質(zhì)量平衡來檢查其是否存在（見附錄D）。如果粉末的粒度分布范低測量精度，但在使用較大孔徑的小孔管時有GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-儀器通過驗證小孔管/放大器系統(tǒng)的線性（見8.2），計數(shù)系統(tǒng)的線性11.2驗證報告a)測試樣品的標(biāo)識；b)操作員姓名；f)測量條件（施加在兩個電極之間的電流、直徑的放大比校準(zhǔn)常數(shù)等h)通道的計數(shù)數(shù)量；可用結(jié)果宜根據(jù)GB/T15445.1和GBGB/T29025.1—XXXX/ISO13319-k——每個段的實際事件數(shù)；P(K=0)=1/e0.1=0.905··················及P(K=1)=0.1/e0.1=0.090·····每個段的平均事件數(shù)α=0.1，和公式(A.3)至(A.6)的結(jié)果都表明，對于5%的重疊度，最大顆粒濃度人則提到，另一種類型的60μm直徑的孔（L/D=4.8）的延伸因每10個感應(yīng)體積1個顆粒，在5%重合要求下，意味著顆粒濃度N5%：N5%=0.1/2×10?12×D3ml,或大約5或N5%=5×1010×va/D3個顆粒/取樣體積va··········································(A.8)GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-粒度測量粒度測量方法濕度溫度樣品來源/標(biāo)號校準(zhǔn)方法濕度溫度樣品來源/標(biāo)號校準(zhǔn)方法分散劑來源分散劑等級樣品導(dǎo)電率樣品孔隙度樣品加入儀器的方法樣品量樣品準(zhǔn)備電解質(zhì)的選擇域（MODR）。為此，首先需要評估可能影響方法的主要參數(shù)。這些參數(shù)可以分為以下b)環(huán)境：將從事測量的實驗室條件?！肼曇蛩兀▓DB.1中綠色字體顯示如果確認(rèn)為潛行抗干擾性（Ruggedness）測試GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-——實驗因素（圖B.1中紅色字體顯示方法定可能是關(guān)鍵因素，則需要進(jìn)行魯棒性（Robustness）實驗以定義方法操作設(shè)對于一個方法來說，作為魯棒性研究的一部分需要探索的主要參數(shù)包——樣品濃度：需要選擇以確保重疊最小化[21]。GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-標(biāo)準(zhǔn)偏差σkd。將數(shù)據(jù)繪制在休哈特圖上（按照ISO7870-2:2013[22]預(yù)警界限kd+2σkd和處置界限kd+3σkd。后續(xù)分析中使用平均粒徑校準(zhǔn)常數(shù)kd。使用平均值可減少常數(shù)確定中的隨機誤差。如果結(jié)果落在+2σkd和+3σkd之間（預(yù)警區(qū)域），應(yīng)立即重復(fù)校準(zhǔn)。如果連續(xù)兩個結(jié)果在+2σkd之外，或者一個結(jié)果在平均值的+3σkd之外，則應(yīng)采取清潔或修理等措GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-粒濃度（例如，重疊率低于5%）。為了獲得盡可能小孔管的窄尺寸范圍的顆粒。分析已知體積的分散液，其濃度保證其中顆粒以D.2.2懸浮液測量體積vm計有效的計數(shù)水平下（參見第7章），用標(biāo)稱體積進(jìn)行重疊校正后總顆粒計數(shù)五次。切換到另一錄所有顆粒計數(shù)。這些計數(shù)應(yīng)遵循卡方分布，參見附使用精度為0.1毫克的天平、比重瓶、移液管和常用的顆粒分散方法，確定待分析的電解液中材料通過篩分或類似的分離方法，準(zhǔn)備窄粒徑分布待測材料。至少顆粒質(zhì)量的99%應(yīng)落在10:1的粒徑比將質(zhì)量為m的粉末分散在體積vT的電解液和分散劑然后，通過使用已知測量體積vm確保完全清潔小孔管，非常仔細(xì)地測量粒度分布，粒徑校準(zhǔn)常數(shù)GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-kd通過公式(D.1)計算：kd=kd,a1/3···························································································kd,a——用于開始計算校準(zhǔn)常數(shù)的任意粒徑校準(zhǔn)常數(shù)值，來自質(zhì)量校準(zhǔn)。注：當(dāng)選擇之前的微球校準(zhǔn)常數(shù)作為kd,a并發(fā)現(xiàn)結(jié)果與kd相同時，這證明校準(zhǔn)常數(shù)仍然有效，并且沒有來自顆粒形vi/μm3NiΔNiΔNivi/μm3GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-60kd,a=294.1kd=379.1每個粒徑段的顆粒平均體積ΔNivi和總顆粒體積∑1ΔNivi可以通過粒度儀配備的計算機軟件計算。有關(guān)具體軟件的詳細(xì)信息，請咨詢儀器制造商或參考儀器操差。通常，100%±5%的質(zhì)量平衡數(shù)是可以滿足的。參見GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-·····························由儀器測量的顆粒質(zhì)量與通過稱量分散在已稱量電解質(zhì)體積中的粉末樣品所確定的質(zhì)量之比，偏管（或多小孔管）技術(shù)（參見附錄F）以達(dá)到盡可能高vi/μm3NiΔNiΔNivi/μm3∑ΔNivi/μm360GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-成赫姆霍茲層(Helmholtzlayer)。通常，該電壓可能為10V～孔隙效應(yīng)進(jìn)行修正，則測量得到的尺寸將會偏?。ㄒ妶DE.1）。解決這個問題的一種技術(shù)是用室溫下固體的有機物質(zhì)或與水不相溶的溶劑填充孔[15][16]。然而，這種技術(shù)無法用于由天然聚合物制成的多孔顆粒，因為它們在有機溶劑中會改變尺寸。根據(jù)E.3所述，通過使用窄分布的同類材料顆粒平均粒徑進(jìn)行法（ESZ）儀器測量材料，并使用上述已獲得的平均粒徑校準(zhǔn)儀器GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-在篩分的情況下，篩網(wǎng)的孔徑應(yīng)盡可能接近樣品的峰值粒徑（例如，每側(cè)5μm到液中。然后可以靜置過夜或者在超聲浴中處理，以便也可以使用數(shù)量分布或體積分布中的中位徑esp=·································dref=fresp?dm····································································(E.2)GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-適合相應(yīng)不同小孔管測量。通常通過濕篩分來實現(xiàn)這選擇類似于表F.1中的適當(dāng)小孔管組合。為了確保重疊區(qū)域匹配，較小小孔管的孔徑應(yīng)大于較大小粒徑范圍(大概)/μm數(shù)N，與等效顆粒直徑X之間的關(guān)系圖。例如在圖F.1中對數(shù)-對數(shù)坐標(biāo)軸上顯示的粒度分布，由點1到9表示。在進(jìn)行重疊校正和稀釋后，以類似的方式得到較小小孔管的結(jié)果，例如圖F.GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-N——重疊校正后的大于某一粒徑的累積顆粒數(shù)x——等效顆粒直徑然后，完整的粒度分布在此示例中將由點1、2、d、e、f、g表示，可以通過常規(guī)方法計算累積質(zhì)量或過10%（但較高的差異會導(dǎo)致最終結(jié)果不夠準(zhǔn)確，因此最好是較低的值）。非球形材料的誤差會更大?，F(xiàn)代儀器帶有軟件程序，可以完全自動執(zhí)行數(shù)據(jù)重疊，或者允許用戶選擇最合適的重疊GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-徑段的顆粒數(shù)量、多個粒徑段的顆粒數(shù)量或總顆·································································該檢驗統(tǒng)計量近似服從自由度為n?1的卡方分布。當(dāng)置信系數(shù)為p%時，如果檢驗統(tǒng)計量大于置信系數(shù)為(100-p)%時的卡方分布值（參見統(tǒng)計表），則泊松分布的假設(shè)不成立。nNiN 123456 N=982Sum=4.43=x2測量值為4.43（見表G.1小于臨界值。因此，結(jié)果很可能符合泊松分布。GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-nNiN 123745647 N=964Sum=18.38=x2注：第七次測試中部分小孔管發(fā)生堵塞。對于p=0.05和自由度df=6，卡方分布的臨界值是12.59（參見卡方值統(tǒng)計表，例如參考文獻(xiàn)[23]）。測量值為18.36（見表G.2大于臨界值。因此，結(jié)果很可能不符合泊松分布。GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-[1]COULTER,W.H.USPatentNo.2,656,508.onParticleCharacterization,PartecNuremberg,1979,pp[3]HARFIELD,J.G.,WHARTON,R.T.andLINES,R.W.Responseofthetospheres.Part.Charact.,1,19Analysis,N.G.Stanley-Wood,R.W.Lines(eds.),RoyalSoc.Chem.1992,pp.350-3ModernDevelopmentsinPowderMetallurgy,Pl