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      纳米粒度及Zeta电位测量
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      Picarro G2103(ES&T ǀ 水溶性有机物的气相—气溶胶相分配:NH₃ 对 SOA 形成的促进作用)
      Picarro G2307(美国东北部夏季污染事件期间臭氧形成化学的变化)
      甲醛 H₂CO
      Picarro G2307(甲醛分析仪助力重庆市大气环境综合观测)
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      英文文献(Picarro PI2114)Near-source hypochlorous acid emissions from indoor bleach cleaning
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      英文文献(Picarro G2204)Off-site flux estimates of volatile organic compounds from oil and gas production facilities using fast-response instrumentation
      英文文献(Picarro G2204)Variation in methane emission rates from well pads in four oil and gas basins with contrasting production volumes and compositions
      英文文献(Picarro G2204)Mobile sensing of point-source gas emissions using Bayesian inference: An empirical examination of the likelihood function
      英文文献(Picarro G2204)Fugitive and vented methane emissions surveying on the Weyburn CO2-EOR field in southeastern Saskatchewan, Canada
      英文文献(Picarro G2204)Mobile measurement of methane and hydrogen sulfide at natural gas production site fence lines in the Texas Barnett Shale
      氯化氢 HCl
      英文文献(Picarro G2108)Acidity of Size-Resolved Sea-Salt Aerosol in a Coastal Urban Area: Comparison of Existing and New Approaches
      英文文献(Picarro G2108)A portable, robust, stable, and tunable calibration source for gas-phase nitrous acid (HONO)
      英文文献(Picarro G2108) Validation of a new cavity ring-down spectrometer for measuring tropospheric gaseous hydrogen chloride
      英文文献(Picarro G2108)Understanding sources of atmospheric hydrogen chloride in coastal spring and continental winter
      英文文献(Picarro G2108)High-resolution Measurements of Gas-Phase Hydrogen Chloride (HCl) in the Atmosphere by Cavity Ring Down Spectroscopy
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离心沉降粒度仪——炭黑行业金标准

发表时间:2024-12-17浏览量:401

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由于炭黑样品分布结果的内在差异性,即使在未修正的原始结果中也可以分辨出多种组份炭黑的存在。DCP技术的基础是沉降——较大的颗粒先沉降,较小的颗粒后沉降。选择合适的旋转盘转速可以检测目标样品的主要组份。



介绍


炭黑是一种常见的材料,具有广泛的工业应用。在制造轮胎和其他橡胶材料时用作耐磨填料。炭黑还用作涂料和清漆、塑料、印刷油墨和调黑剂中的颜料。由于炭黑聚集体的粒度分布(PSD)与分散体的热性能和机械性能密切相关,因此炭黑 PSD 的测量对于质量控制非常重要。非团聚炭黑的典型尺寸范围为 10 nm 至 500 nm。虽然样品可能显示为单峰,但典型的炭黑 PSD 为宽分布。


鉴于样品小尺寸和宽分布的特点,40多年来,DCP一直是炭黑粒径测量的首选仪器。DCP的测量原理非常成熟,仪器具有高准确度和超高分辨率的特点,是一款非常有价值的工业用设备。



样品制备和实验设置


样品制备如下所示:


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试剂准备:


除非另有规定,仅使用分析纯试剂。

1、水,GB/T6682,三级。

2、乙醇,分析纯。

3、表面活性剂,非离子型,0.02%~0.05%(质量分数)。

4、十二烷,>98%(色谱级)。

5、旋转液。由水(1)和表面活性剂(3)构成,用0.1 mol/L的 NaOH 调节 pH值为 9.0~10.0。

6、分散液。由20 ml 乙醇(2)和80 ml 含表面活性剂(3)的水(1)构成。需用0.1mol/L的NaOH 调节 pH 值为 9.0~10.0。


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样品制备:


1、50ml烧杯中称取20mg炭黑样品;(按 GB/T 3778 的规定进行取样。)

2、加入20ml分散液。

3、选择超声波能量和模式(如脉冲模式),所需能量为0.005kW·h(18kJ)。这样可获得60W的功率,只需5 min 超声时间。

4、开始超声,并按下连接超声波设备和电源的能量仪。

注:超声时将分散容器浸入冷却介质(如冰水)中,降低超声时产生的热量。试验样品的温度需与测试环境的温度一致,降低圆盘的热梯度。如果超声过程样品损失量大,或者超声时间超过1h,需要对样品进行重新处理。


圆盘式离心沉降粒度仪按照颗粒大小将混合物分离成不同的组分。DCP 的实验条件包括选择合适的测量时间和转速,以达到所需的分离效果。如使用8000 rpm 的转速可以在 60 min 的运行时间内覆盖 d = 0.029 至 0.656 μm 的尺寸范围。使用DCP 建模工具(计算器)可以在实际测量前对该范围进行估算。

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结果


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DCP 原始数据图。横轴是时间(sec),纵轴是 信号值(volts)

使用一系列已知值(圆盘尺寸、转速、旋转液密度及粘度等参数),将原始数据进一步转换为易于读取的粒度分布。传统的 DCP 测量在line start 模式下进行,这意味着在注入少量样品后,颗粒向圆盘边缘迁移,从而将混合物的每个组份分离成离散的条带(如果存在)。


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粒径的微分和积分分布

微分分布(上图)显示平均粒径略低于 0.1 μm,最大粒径约0.3 μm,90% 的颗粒粒径值低于 0.13 μm。

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计算的平均直径为 0.096 μm(96 nm)


参考链接:https://www.brookhaveninstruments.com/a-useful-tool-for-measuring-carbon-black-disc-centrifuge-photosedimentometry-dcp/



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BROOKHAVEN

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