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珠海歐美克儀器有限公司 2020-04-15 點擊3597次
碳酸鈣在眾多行業(yè)中發(fā)揮著各種不同的功能：
?粘合劑和密封劑：作為填料和粘度控制劑
?動物和寵物飼料：作為鈣和助消化劑的來源
?建筑：作為混凝土、水泥漿、瀝青和天花板材料的填料
?肥料：作為填料和鈣的來源
?食物：作為鈣的附加來源
?家用和衛(wèi)生產(chǎn)品：作為一種溫和的摩擦劑
?采礦：作為鉆井泥漿的堵漏劑/暫堵劑
?涂料和表面涂層：作為顏料、填充劑和增量劑，具有改進涂料流變性、附著力、光澤、遮蓋力和防腐性能等功能。
?紙張：用作填料、涂料和酸度控制劑
?藥品：作為填料或緩沖劑
?塑料：作為填料和流變控制劑
?橡膠和人造橡膠：用作填料和增量劑。
測量碳酸鈣的粒徑
各種不同粒徑和不同表面改性處理的碳酸鈣，能滿足前面提到的各種應(yīng)用。Topsizer激光衍射粒度儀能夠測量從納米到毫米級別的顆粒尺寸，在短短幾分鐘的時間內(nèi)就可以完成全量程的測量，幫助實現(xiàn)在生產(chǎn)過程中以及在最終產(chǎn)品的質(zhì)量控制中對碳酸鈣粒度的精確表征。
如何進行碳酸鈣的分散
Topsizer依賴其配置的不同可以實現(xiàn)濕法和干法測量。碳酸鈣的加工方法和粒徑將決定是濕法分散還是干法分散更可取。干分散取樣量大，為粗顆粒尺寸表征提供可重現(xiàn)結(jié)果。然而，對于細顆粒，濕法分散可以更好地控制顆粒分散狀態(tài)，從而得到重現(xiàn)性更好的結(jié)果。干、濕法分散裝置的靈活、快速切換保證了單一的Topsizer機型即可實現(xiàn)多種類型樣品的分析。
DPF-110干法進樣器采用壓縮空氣對樣品進行分散，為了確保分散，合適的空氣壓力選擇很重要。在濕法分散中，可以使用SCF-108A分散裝置在水中進行測量。通常需要進行短時間的超聲來分散團聚體，并使用適量穩(wěn)定劑（如六偏磷酸鈉或焦磷酸鈉）來保證分散體系的穩(wěn)定性。
圖1是使用濕法（超聲30sec后）和干法（2bar）測量的碳酸鈣樣品的粒度分布。結(jié)果表明，濕法分散與干法分散結(jié)果相一致，證明了樣品在兩種狀態(tài)下都是充分分散的。
圖1：在濕法和干法分散中測量的碳酸鈣樣品
碳酸鈣粒度的表述
激光衍射法產(chǎn)生基于體積統(tǒng)計的顆粒粒徑分布，其中有一系列典型特征值用來表述碳酸鈣的粒度分布。例如， D97可用于表征粒度分布中的粗顆粒。以小于2μm顆粒的百分含量表征細粉的占比，以大于10μm或45μm顆粒的百分含量表征粗粉的占比。圖2是四種典型碳酸鈣的粒徑分布，包括納米碳酸鈣、沉淀碳酸鈣（PCC）和重質(zhì)碳酸鈣（GCC），粒徑范圍從40nm到200μm，表1是這些樣品的特征值。
圖2：四種碳酸鈣的粒度分布
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1：四種碳酸鈣的粒度特征值
重復(fù)性和重現(xiàn)性
立式磨生產(chǎn)的重質(zhì)碳酸鈣（GCC）由于其粒度分布非常寬，成為許多激光衍射法粒度儀面臨的應(yīng)用挑戰(zhàn)。通過卓越的產(chǎn)品設(shè)計，Topsizer可以為客戶提供高準確性、高重復(fù)性和高重現(xiàn)性的數(shù)據(jù)。圖3和表2是同一立磨鈣的三等份樣品的重復(fù)性結(jié)果，由同一臺Topsizer儀器測量。圖4和表3是三臺不同的Topsizer儀器所測量的同一批次立磨鈣的粒度分布。
圖3：方法重復(fù)性：同一臺Topsizer儀器測量同一批立磨鈣的三等份試樣的粒度分布
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：同一臺Topziser儀器測量同一批立磨鈣的三等份試樣的粒度分布
圖4：系統(tǒng)重現(xiàn)性：三臺不同的Topsizer儀器測量同一批立磨鈣的粒度分布
表3：三臺不同的Topsizer儀器測量同一批立磨鈣的粒徑分布
總結(jié)
激光衍射技術(shù)具有動態(tài)范圍寬、分散方式靈活可選、測量速度快、結(jié)果重現(xiàn)性好等優(yōu)點，在碳酸鈣分析中得到了廣泛的應(yīng)用。