作为新一代的颗粒测试与颗粒界面表征仪器,LS-1 分散均质分析测试仪采用了时域核磁共振技术(TD-NMR),通过测量悬浮液的核磁共振弛豫时间或弛豫谱,可研究颗粒在悬浮液中的分散性、稳定性,还可用来计算颗粒的湿比表面积大小。
仪器主要结构与功能:
分散均质分析测试仪是一种便携式核磁共振分析仪,主要由三部分构成:
核磁探头(包括永磁体和天线),永磁体产生静磁场B0,用来磁化天线中的样品;天线产生射频场B1,用来激发样品和采集样品产生的核磁信号。
核磁谱仪(包括发射器和接收器),发射器向天线发送特定的射频脉冲序列对样品进行共振激发,接收器从天线接收样品产生的核磁信号,并进行放大和处理。
计算机(USB通信),用来控制谱仪工作,进行数据后处理,得到弛豫时间、弛豫谱、比表面积等测量结果。
测量原理
在固/液两相共存的颗粒悬浮液体系中,颗粒表面会吸附一层溶剂分子,这些被束缚的溶剂运动受限,简称“束缚水”;而远离颗粒的溶剂运动相对自由,简称“自由水”。自由水的本征弛豫时间长,束缚水的本征弛豫时间越短,颗粒悬浮液的弛豫时间则介于两者之间。
分散均质分析测试仪检测到的核磁共振弛豫时间T(T1,T2),是由束缚水和自由水的相对比例决定的,它与颗粒的湿比表面积A之间存在如下关系:
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Ts是束缚水的本征弛豫时间,Tb是自由水的本征弛豫时间,Ts和Tb对于同种颗粒和溶剂来说是常数。
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K是比例系数,与颗粒和溶剂的表面性质有关,反映了颗粒与溶剂的润湿程度。
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A是颗粒被浸润的比表面积,对于同一种颗粒和溶剂,弛豫时间越小,意味着比表面积A就越大。