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粒度测试是通过特定的仪器和方法对颗粒的大小进行测量和分析的过程。
一、粒度测试的重要性
1.工业生产方面
在制药工业中，药物的粒度大小会影响其溶解性、生物利用度和药效。例如，难溶性药物的微粉化可以增加其表面积，提高溶解速度，从而增强药效。
对于涂料行业，颜料的粒度决定了涂料的颜色、遮盖力和光泽度等性能。合适的粒度分布能使涂料具有更好的涂布效果。
在矿业领域，矿石的粒度影响选矿效率。通过控制粒度，可以提高有用矿物的富集程度，降低生产成本。
2.科学研究方面
在材料科学中，研究纳米材料的性质时，粒度是一个关键参数。纳米颗粒的大小会影响其电学、磁学、光学等特性。
在生物医学研究中，细胞、细菌等生物样本的粒度分析有助于了解其生理状态和行为特性。
二、粒度测试方法
1.筛分法
原理：利用不同孔径的筛网将颗粒分离，从而确定颗粒的粒度范围。颗粒留在哪个筛网上，就表示其粒度大于该筛网的孔径，而通过该筛网的颗粒粒度小于筛网孔径。
适用范围：适用于较粗大的颗粒，一般在毫米到几百微米范围。例如，在建筑行业中对沙子粒度的初步筛选，或者在农业中对种子大小进行分类时会用到筛分法。
2.沉降法
原理：基于颗粒在流体（液体或气体）中的沉降速度与颗粒大小有关。根据斯托克斯定律，在一定条件下，球形颗粒的沉降速度与颗粒半径的平方成正比。通过测量颗粒的沉降时间来计算颗粒的大小。
适用范围：适用于1 - 1000μm的颗粒，常用于分析粉末状物料的粒度，如矿粉、药粉等。
3.激光衍射法
原理：当激光束照射到颗粒上时，会发生衍射现象。根据衍射光的角度和强度分布，利用夫琅禾费衍射理论或菲涅耳衍射理论来计算颗粒的大小和粒度分布。
适用范围：可测量0.02 - 2000μm的颗粒，是目前应用最广泛的粒度测试方法之一，广泛应用于化工、材料、制药等行业。
4.动态光散射法
原理：基于颗粒在液体中的布朗运动，使散射光产生多普勒频移。通过测量散射光的强度随时间的变化，利用自相关函数分析得到颗粒的平移扩散系数，再根据斯托克斯 - 爱因斯坦方程计算颗粒的大小。
适用范围：主要用于测量0.3nm - 10μm的纳米级颗粒，特别适合于测量胶体溶液、生物大分子等样品的粒度。
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粒度测试方法和重要性