2019年6月，弗爾德集團（Verder Group）收購粒度儀企業麥奇克（Microtrac）和比表面儀企業麥奇克拜爾（MicrotracBEL），從而擁有了激光衍射粒度、表面吸附兩大檢測系統系統；2020年2月，結合前兩者與旗下原有萊馳科技（Retsch Technology）的專利數字成像體系，弗爾德集團創立了顆粒表征領域的全新品牌Microtrac MRB；2020年9月，弗爾德又收購壓汞法比表面儀企業Porotec GmbH并整合到Microtrac MRB，繼續增強其顆粒測試及表征實力。

弗爾德集團打造顆粒表征新品牌Microtrac MRB 

Microtrac MRB分析了圖像法、激光法、吸附法、壓汞法等一眾顆粒表征解決方案的優缺點，總結出實驗室常見十大誤區，以便測試工作能夠更加可靠和準確的開展。

1、取樣

代表性取樣是指，在對不均勻的散裝材料進行取樣時，確保在實驗室采集的樣品的性質與總量的性質相對應。比如，振動會導致小顆粒在運輸過程中沿間隙向下移動并聚集在容器底部，這就導致僅從單個位置取樣幾乎沒有代表性。通常的解決辦法是從多個位置取樣并組合起來以抵消影響，或使用合適的輔助工具（例如采樣槍）來進一步改善。

2、分樣

實驗室測樣通常只需要較小的樣品量，特別是寬分布樣品而言，隨機采樣更容易導致測試結果重復性差。Retsch有推出自動旋轉分樣器，其作用是提升測試樣品的一致性，從而減少顆粒表征結果的偏差。

隨機抽樣（左）與分樣器分樣（右）的4次測試結果重復性對比

3、分散

只有將顆粒分離才能進行有效測量。干法測量使用壓縮空氣的壓力需要調整，壓力不足則無法解聚，壓力過大則可能導致樣品破碎（過研磨）；濕法測量則需要使用適合的分散劑，仍然存在團聚的甚至還要增加超聲波等手段。

4、尺寸定義

無關測量儀器是否先進，其測試方法采用相同原理（尺寸模型）的，結果會相近，而不同原理則大相徑庭。比如篩分法和圖像法的結果通常接近，但與激光衍射法的結果偏差較大，這是因為前兩者都是基于對樣品寬度的測量，后者卻事基于等效球理論測得當量直徑。

5、樣品量的多少

使用過多或過少的樣品都會對測量結果產生負面影響。傳統篩分中，樣品過載會導致篩網堵塞，這就使小顆粒也無法通過，從而會得出較寬的結果；再比如激光粒度儀，過高的粒子濃度會產生多重散射，如果使用的樣品過少，則信噪比不足；圖像分析時基本不用擔心樣品過多，但卻要注意樣品過少的問題，因為這會導致重復性差。

6、公差影響

測量儀器都存在某些系統不確定性和公差。以篩網為例，對于標稱篩孔尺寸為500μm的篩子，實際篩孔尺寸均值必須在+/-16.2μm范圍內，所以實際上篩子過篩范圍寬度應該在483.8μm和516.2μm之間，但這其實是均值，一些更寬的網格必然存在，相關標準中也會規定其允許的最大孔徑。

7、靈敏識別度

邊界（離群）顆粒的“捕捉”一直都是大問題，測量的靈敏度決定捕捉能力。圖像法可以直觀捕捉，但樣品量少；激光衍射法樣品量大，但如果（信噪比）不夠則很難在結果中體現。更好的解決方案是結合圖像法與激光衍射法進行互補。

8、錯誤解讀分析

我們很容易理解，由8個篩子組成的分級測量系統可以將樣品分為9個等級；激光衍射法根據檢測器的配置可分為幾十到上百個等級；圖像分析系統則以照片內顆粒個數分級（成百上千）。而密度分布的準確性隨著測量等級的數量而增加，其信息含量低且容易出錯，因此建議放棄而使用累計分布。

9、分布類型（數量、體積、質量）

顆粒分析結果通常以百分比形式給出，可以是每個測量等級的百分比，不同測量方法得出結果的含義大不相同。

以上圖為例，對于體積分布，大顆粒具有更強的權重；而對于數量分布，小顆粒具有更強的權重。激光衍射將所有信號連接到一個具有相同效果的球體，因此提供基于體積的分布；圖像法這種單個顆粒測量的方法則主要是基于數字分布。

10、標準流程

標準化程序對于獲得有意義和一致性的測量結果也是必要的。包括上述9點，人為與儀器設備自身，確保相同的、已定義的測量過程和工作步驟。總之，對樣品選擇正確的測量方法，對測量數據進行適當的評估最終會產生成功的結果！

編譯整理 YUXI

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